2004 Fiscal Year Annual Research Report
酸化物超構造形成による非自明なスピン構造の創製と異常磁気伝導
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16076205
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
HWANG H・Y 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30361611)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 雅司 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90211862)
十倉 好紀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30143382)
永長 直人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60164406)
寺倉 清之 北海道大学, 創成科学研究機構, 教授 (40028212)
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| Keywords | 強相関電子系 / 磁気伝導 / 酸化物薄膜 |
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| Research Abstract |
コバルト酸化物、マンガン酸化物などを素材として薄膜人工構造を作成し、その磁気輸送特性をはじめとする物性を測定した。さらに、モデル計算および第一原理計算を用い、ルテニウム酸化物をはじめとする系の電子状態を調べた。具体的には、n型半導体であるNb(ニオブ)を微量ドープしたSrTiO3(チタン酸ストロンチウム)(100)基板上にp型半導体であるLa1-xSrxMnO3薄膜をレーザーアブレーション法により堆積させ、ペロブスカイト型酸化物p-nヘテロ接合La1-xSrxMnO3/Nb : SrTiO3を作製した。この接合において、外部磁場を印加することにより電流-電圧特性が低バイアス側にシフトすることを見出した。さらに、10Kでは、ある固定した順バイアス下において、8Tの磁場を加えると接合における微分電流値は二桁変化するが、その変化は温度上昇とともに減衰することを確認した。このヘテロ接合の電気容量の磁場依存性を測定したところ、界面空乏層の変化に伴う、電気容量の大きな磁場依存性が観察された。SrTiO3へのNbのドープ量を変化させたとき、磁場による電気容量の変化は顕著であった。具体的には、0.5wt%NbをドープしたStTiO3を用いると8Tで120%近い変化が得られた。酸化物ヘテロ接合を利用することにより、電気容量を磁場により大きく変調できることから、この接合をコンデンサーとして回路に組み込むことにより、共振周波数を磁場により変調できる。電波信号を受信する際、アンテナが感知する信号の中から希望する周波数の信号を共振向路を用いて拾い出すのは電波工学の基本であり、鎖場により電気容量を連続的に、しかも大きく変えられる本接合は有用であると思われる。
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