2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14076104
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宗片 比呂夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60270922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70261196)
竹内 淳 早稲田大学, 理工学部, 教授 (80298140)
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| Keywords | スピンエレクトロニクス / 量子ドット / キャリア誘起磁性 / 近接場光学 / 超高速現象 |
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| Research Abstract |
1.強磁性スピン系の光操作と光磁化およびその応用(宗片、腰原、近藤)
電気化学的容量評価法とホール効果測定法とを組み合わせて、強磁性半導体のキャリア濃度を知る手法を開発した。同時に、室温でも異常ホール効果が無視できないことを示した。円偏光照射による磁化回転の過渡応答特性をポンプ・プローブ法によって調べ、この系のスピンダイナミクスが強磁性金属や常磁性II-VI族磁性半導体と異なり、ピコ秒以下の速い立あがりと数10ピコ秒の緩和を有することを世界に先駆けて明かにした。また、この現象が強磁性半導体に特有の新しい励起である可能性を指摘し、光の角運動量を利用した強磁性スピン系の回転の可能性に道を開いた。光誘起磁性駆動型アクチュエータを共同研究により試作した。
2.スピン生成と緩和の光制御と応用(竹内、黒田)
波長1.55μmに対応するInGaAs/InP量子井戸・ドット、ならびに、青紫色の0.4μmに対応するGaN系材料のスピンダイナミクスを測定するための基礎的な事柄を検討し、前者ではスピン緩和時間が量子閉じ込めエネルギーに反比例していることを示し、後者ではエピタキシャル膜中のIn組成揺らぎによって重い正孔と軽い正孔の準位が交じり合っていることを指摘した。
3.近接場光学技術によるナノ光スピントロニクス(斎木)
近接場磁気光学顕微鏡(NSOM)プローブの設計、作製技術の進歩により、10nmレベルの空間分解能を実現し、その応用として、量子構造に閉じ込められた励起子の波動関数マッピングに成功した。偏光検出技術について、プローブの光透過率の改善と偏光状態の安定性向上を実験的に検討し、磁性薄膜のサブミクロン磁区構造を観察できるレベルに到達した。
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[Publications] Y.Mitsumori, A.Oiwa, H.Munekata, et al.: "Dynamics of photo-induced magnetization rotation in ferromagnetic semiconductor p-(Ga,Mn)As}"Physical Review B. 69. 033203-033206 (2004)
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[Publications] K.Matsuda, T.Saiki, et al.: "Near-field optical mapping of exciton wave functions in a GaAs quantum dots"Phys.Rev.Lett.. 91. 177401-177404 (2003)
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[Publications] T.Shinshi, H.Munekata, et al.: "Light-driven microcantilever actuator based on photoenhanced magnetization in a GaAs-Fe composite film"Applied Physics Letter. 83. 3425-3427 (2003)
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[Publications] R.Moriya, H.Munekata: "Relation among concentrations of incorporated Mn atoms, ionized Mn acceptors, and holes in p-(Ga,Mn)As epilayers"Journal Applied Physics. 93. 4603-4609 (2003)
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[Publications] H.Munekata, A.Oiwa, et al.: "Rotation of Ferromagnetically Coupled Mn Spins in (Ga,Mn)As by Hole Spins"J.Superconductivity : Incorporating Novel Magnetism. 16. 411-414 (2003)
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[Publications] T.Kondo, H.Munekata, et al.: "(Ga,Mn)N : Sn Epilayers"J.Superconductivity : Incorporating Novel Magnetism. 16. 103-106 (2003)
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[Publications] 宗片 比呂夫: "ナノテクノロジー大事典(川合知二監修)中の「スピントロニクス」の章"(株)工業調査会. 490-500 (2003)
