2012 Fiscal Year Annual Research Report
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21710102
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
合田 義弘 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50506730)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ナノ界面 |
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| Research Abstract |
本研究では、GaNをはじめとする窒化物半導体と非磁性物質との界面における、固有欠陥及び磁性原子による界面磁性の発現および制御を目指す。窒化物半導体としてはGaNを主として、AlxGa1-xN、InxGa1-xNを解析した。H23年度までに、欠陥等の無い清浄な界面としてAlN/MgB2界面およびGaN/ZrB2界面を理論解析し、比較を行った。これらの界面の磁性に関してはこれまで検討されていなかったが、本研究によりAlN/MgB2界面では界面強磁性が発現する可能性が示唆された。また、窒化物半導体／金属界面のスピン物性の応用として、最も重要であると考えられるスピン伝導に関して理解を深める事も重要であるため、スピン伝導特性の解析を量子コンダクタンスの計算により行った。H24年度はこれら界面における固有欠陥として、陽イオン空孔を主として、格子間原子、複空孔を検討した。また、最近実験的に作成が試みられているGaN/グラフェン界面および、半導体超格子として重要なGaN/AlN界面なども検討した。GaNはワイドギャップ半導体であるため、金属と界面を構成した時の金属誘起ギャップ状態のショットキー障壁への影響は小さい事が明らかになっているが、欠陥誘起ギャップ状態の影響は知られておらず、これを明らかにする事は基礎的に興味深い。したがって、本研究では欠陥誘起ギャップ状態に着目しつつ、スピン物性とFLP との相関関係の理論解析を行った。また半導体材料としてGaPとGaNとの比較も行った。これらの理論解析は、界面の原子スケールでの制御・物性予測への第一歩としても意義深いと考えられる。本研究により、界面スピン物性を制御する指針が得られ、新しい角度からのマテリアルデザインとしての大きな寄与が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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