2016 Fiscal Year Annual Research Report
The fabrication of new spin injection device by ferromagnetic metal Fe3Si/semiconducting FeSi2 artificial lattice
| Project/Area Number |
15K21594
|
|---|
| Research Institution | Kurume National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
堺 研一郎 久留米工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教 (00634495)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 電気的スピン注入 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，強磁性金属Fe3Si/半導体FeSi2人工格子による新規スピン注入素子を創製し，局所2端子型および非局所4端子型スピンバルブ効果を利用して，強磁性金属Fe3Siから半導体FeSi2への電気的スピン注入に取り組んだ．その結果，まず，局所2端子型スピンバルブ素子では，Si基板上に堆積させた強磁性金属Fe3Si層と，半導体FeSi2層の上に堆積させた強磁性金属Fe3Si層との間に，保磁力差の誘起を意味する特異ヒステリシスループを観測することができた．この素子で，面内方向に磁場を印加し，磁場掃引に伴う電気抵抗の変化を観測したところ，上向きのスピンバルブ信号が得られた．これは，強磁性金属Fe3Si層から半導体FeSi2層へとスピン偏極電流が生成され，もう一方の強磁性金属Fe3Si層でそのスピン流が検出できたことを意味する．しかし，一般的に，局所2端子型スピンバルブ効果によるスピン流(スピン偏極電流)には，AMR効果が混在している可能性が懸念されるため，次のステップとして非局所4端子型スピンバルブ効果が必須とされている．そこで，本研究の後半では，非局所4端子型スピンバルブ素子を創製し，同様に保磁力差の誘起を確認した後，磁場掃引に伴う非局所電圧の変化を観測したところ，下向きのスピンバルブ信号が得られた．これは，強磁性金属Fe3Si層から半導体FeSi2層へと純スピン流が生成(スピン蓄積)され，もう一方の強磁性金属Fe3Si層でそのスピン流が検出できたことを意味する．非局所4端子型スピンバルブ効果によるスピン流(純スピン流)には，AMR効果が混在している可能性は低いため，本研究で初めて，半導体FeSi2中へのスピン流の生成と検出に成功したと云える．
|
Research Products
(14 results)
-
-
-
-
[Presentation] Spin Valve Effects Comprising Fe-Si Materials2016
Author(s)
Ken-ichiro Sakai, Yuki Asai, Kazuya Ishibashi, and Tsuyoshi Yoshitake
Organizer
International School on Spintronics and Spin-Orbitronics
Place of Presentation
Hakozaki Campus, Kyushu University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2016-12-16 – 2016-12-17
Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Presentation] Spin valves comprising nitrogen-doped carbon interlayers2016
Author(s)
Kazutoshi Nakashima, Kazuki Kudo, Satoshi Takeichi, Ken-ichiro Sakai, and Tsuyoshi Yoshitake
Organizer
The 18th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology(CSS-EEST),
Place of Presentation
Shanghai, China
Year and Date
2016-12-04 – 2016-12-06
Int'l Joint Research
-
-
-
[Presentation] Spin Valve Junctions Comprising Fe-Si Materials2016
Author(s)
Tsuyoshi Yoshitake, Kazutoshi Nakashima, Kazuki Kudo, Kazuya Ishibashi, Yuki Asai, Ken-ichiro Sakai, and Hiroyuki Deguchi
Organizer
Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides and Related Materials Science and Technology Towards Sustainable Electronics (APAC-Silicide 2016)
Place of Presentation
Nishijin Plaza, Kyushu University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2016-07-16 – 2016-07-18
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Fe/boron-doped Ultrananocrystalline Diamond/Fe Trilayered Spin Valve Junctions2016
Author(s)
Kazuki Kudo, Satoshi Takeichi, Hirokazu Kishimoto, Ken-ichiro Sakai, Hiroyuki Deguchi, and Tsuyoshi Yoshitake
Organizer
Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides and Related Materials Science and Technology Towards Sustainable Electronics (APAC-Silicide 2016)
Place of Presentation
Nishijin Plaza, Kyushu University, Fukuoka, Japan
Year and Date
2016-07-16 – 2016-07-18
Int'l Joint Research
-
-
