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効率的スピン流生成とスピンホール角制御のための界面制御とバンドエンジニアリング

Publicly Offered Research

Project Areanano spin conversion science
Project/Area Number 15H01011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大矢 忍  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsスピントロニクス / スピン流 / エピタキシャル単結晶薄膜 / スピンポンピング / スピンエレクトロニクス / 分子線エピタキシー / 界面
Outline of Annual Research Achievements

・筑波大学黒田眞司教授および東京大学理学部秋山了太助教と共同で、分子線エピタキシー法によりGaAs基板上に高品質な単結晶トポロジカル結晶絶縁体SnTe薄膜を成長し、スピンポンピングを用いることにより単結晶FeからSnTeのバルク状態へのスピン注入に世界で初めて成功した。起電力の温度依存性の系統的な測定から、0.01というPdやバルクBi2Se3と並ぶ比較的大きなスピンホール角が得られ、SnTeが応用上有望であることを明らかにした。(S. Ohya et al., submitted.)
・東京大学物性研究所岡本博教授と共同で、単結晶強磁性半導体GaMnAsにおけるTHzパルスを利用したコヒーレント磁化制御に初めて成功した。THzの超高速のスピンダイナミクスにおいては、物質はダンピングの影響をほとんど受けないため、超高速磁化制御や磁化反転が可能であることが期待されている。(T. Ishii, S. Ohya et al., in preparation.)
・新学術研究領域A02班の東京大学物性研究所勝本信吾教授との共同研究で、Nb狭ギャップ構造における強磁性半導体InFeAsへの超伝導近接効果の実現に初めて成功した。臨界電流の磁場依存性に特異な振動パターンが観測された。この結果は三重項クーパー対の形成を示唆しているものと考えられる。(T. Nakamura, S. Ohya et al.,to be submitted.]
・フルエピタキシャル単結晶LaSrMnO3/LaAlO3/SrTiO3へテロ構造を用いて、LaSrMnO3からLaAlO3/SrTiO32次元電子ガス界面への、スピンポンピングを用いたスピン注入とスピン電荷変換に、本材料系で初めて成功した。基板に印加した電界の大きさにより変換効率を変調することに成功した。[S. Ohya et al., to be submitted.]

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Spin injection into a high-mobility two-dimensional electron gas in all-epitaxial La0.7Sr0.3MnO3/LaAlO3/SrTiO3 using spin pumping2017

    • Author(s)
      Kento Takeshima, Le Duc Anh, Tatsuya Matou, Masaaki Tanaka, and Shinobu Ohya
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜、神奈川
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Terahertz electric-field induced Franz-Keldysh effect and magnetization modulation in the ferromagnetic semiconductor GaMnAs2017

    • Author(s)
      Tomoaki Ishii, Hiromichi Yamakawa, Toshiki Kanaki, Tatsuya Miyamoto, Noriaki Kida, Hiroshi Okamoto, Masaaki Tanaka, and Shinobu Ohya
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜、神奈川
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 強磁性半導体GaMnAsにおけるFranz-Keldysh効果を利用したテラヘルツパルス光による磁気光学効果の超高速変調2016

    • Author(s)
      石井友章、山川大路、金木俊樹、宮本辰也、貴田徳明、岡本博、田中雅明、大矢忍
    • Organizer
      第21回スピン工学の基礎と応用(PASPS-21)
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌、北海道
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Spin injection into the topological crystalline insulator SnTe using spin pumping2016

    • Author(s)
      S. Ohya, A. Yamamoto, T. Yamaguchi, R. Ishikawa, R. Akiyama, Y. K. Wakabayashi, S. Kuroda, and M. Tanaka
    • Organizer
      International workshop on nano-spin conversion science and quantum spin dynamics
    • Place of Presentation
      The University of Tokyo, Tokyo, Bunkyo-ku
    • Year and Date
      2016-10-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrafast manipulation of the magnetization of ferromagnetic semiconductor GaMnAs using a terahertz magnetic field2016

    • Author(s)
      T. Ishii, H. Yamakawa, T. Kanaki, T. Miyamoto, N. Kida, H. Okamoto, M. Tanaka, and S. Ohya
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ、新潟市
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 強磁性半導体(In,Fe)Asにおける超伝導電流2016

    • Author(s)
      中村壮智, 岩崎優, Le Duc Anh, 橋本義昭, 大矢忍, 田中雅明, 勝本信吾
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学、金沢、石川県
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • Author(s)
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • Organizer
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS)
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center, Kobe, Hyogo
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • Author(s)
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • Organizer
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS)
    • Place of Presentation
      Kobe International Conference Center、兵庫県、神戸市
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • Author(s)
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • Organizer
      33rd International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS)
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2016-07-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature dependence of the electromotive force in the topological crystalline insulator SnTe induced by spin pumping2016

    • Author(s)
      Akiyori Yamamoto, Tomonari Yamaguchi, Ryo Ishikawa, Ryota Akiyama, Yuki K. Wakabayashi, Shinji Kuroda, Shinobu Ohya, and Masaaki Tanaka
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会, 21p-W241-12
    • Place of Presentation
      東京工業大学、東京都、目黒区
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Temperature dependence of the electromotive force in the topological crystalline insulator SnTe induced by spin pumping2016

    • Author(s)
      Akiyori Yamamoto, Tomonari Yamaguchi, Ryo Ishikawa, Ryota Akiyama, Yuki K. Wakabayashi, Shinji Kuroda, Shinobu Ohya, and Masaaki Tanaka
    • Organizer
      第7回低温センター研究交流会, P-33
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都、文京区
    • Year and Date
      2016-02-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] エピタキシャル単結晶薄膜および その接合界面を生かしたスピントロニクス2016

    • Author(s)
      大矢忍
    • Organizer
      ATIスピントロニクス研究会
    • Place of Presentation
      TKPガーデンシティ御茶ノ水, 東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Spin injection into the topological crystalline insulator SnTe using spin pumping2015

    • Author(s)
      A. Yamamoto, T. Yamaguchi, R. Ishikawa, R. Akiyama, Y. K. Wakabayashi, S. Kuroda, S. Ohya, and M. Tanaka
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会, 14p-2J-18
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場、愛知県、名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院工学系研究科総合研究機構大矢研究室

    • URL

      http://www.cryst.t.u-tokyo.ac.jp/ohya/entry_Pub.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 大矢研究室 論文一覧

    • URL

      http://www.cryst.t.u-tokyo.ac.jp/ohya/entry_Pub.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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