2022 Fiscal Year Research-status Report
Demonstration of spintronic terahertz emission from Rashba- and exchange-split graphene and elucidation of its mechanism
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22K04924
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
エスカニョ MC 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (80714005)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
QuangT Nguyen 信州大学, 先鋭領域融合研究群先鋭材料研究所, 特任助教 (80722181)
谷 正彦 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (00346181)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / テラヘルツ / ラシュバ効果 / G/Ni / 電子ビーム蒸着 / 第一原理計算法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では貴金属ないスピントロニクステラヘルツエミッターを開発することを目的としている。2022年度としては、Ni上のグラフェン（G/Ni）のスピン輸送を理論手法によって調べ、実験的にG/Niの試料を作製することを目指した。 理論的には、密度汎関数理論とスピン軌道結合 (DFT+SOC) という定式化されたモデルを用いて、ラシュバ係数とその結果のスピン-電荷変換係数の計算に成功した。 実験的に、G/Ni 試料は、電子ビーム蒸着を用いてSiC 基板上に作成することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究成果の概要で述べたように、2022 年度の研究目標は、理論的アプローチによる G/Ni のスピン輸送 （特にスピン-電荷変換メカニズム)）の研究であり、 実験的な方法によるそのG/Niの試料の作製は計画どおりに達成された。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023 年度に向けて、実験的に、G/Ni試料はX 線回折 (XRD)、X 線光電子分光法 (XPS) などを用いて特徴付けられる予定である。理論的にスピン輸送 （スピン電流）を ab-initio 法（つまり、タイトバインディング法)）によって計算する。これらの2つの実験的および理論的研究は、2023 年度のTHz放射（計算及び測定）の前提研究である。
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[Journal Article] Optimum excitation wavelength and photon energy threshold for spintronic terahertz emission from Fe/Pt bilayer2022
Author(s)
Mag-usara Valynn Katrine, Escano Mary Clare, Petoukhoff Christopher E., Torosyan Garik, Scheuer Laura, Madeo Julien, Afalla Jessica, Talara Miezel L., Muldera Joselito E., Kitahara Hideaki, Bacon David R., Nakajima Makoto, Dani Keshav, Papaioannou Evangelos Th., Beigang Rene, Tani Masahiko
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Journal Title
iScience
Volume: 25
Pages: 104615～104615
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Direct probing and identification of the origin of two-step photon absorption in low-temperature GaAs by first-principles spin-orbit calculations and STM/STS measurements.2022
Author(s)
Mary Clare Escano, Maria Herminia Balgos, Tien Quang Nguyen, Elizabeth Ann Prieto, Elmer Estacio, Arnel Salvador, Armando Somintac, Rafael Jaculbia, Norihiko Hayazawa, Yousoo Kim, Masahiko Tani
Organizer
The 22nd International Vacuum Congress (IVC-22)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Direct Identification of Point Defects in Low-Temperature-Grown GaAs by STM/STS measurements and DFT Calculations for THz Device Application2022
Author(s)
Akihiro Izumi, Mary Clare Escano, Maria Herminia Balgos, Tien Quang Nguyen, Elizabeth Ann Prieto, Elmer Estacio, Arnel Salvador, Armando Somintac, Rafael Jaculbia, Takahashi Furuya, Hideaki Kitahara, Norihiko Hayazawa, Yousoo Kim, Masahiko Tani
Organizer
40th Samahang Pisika ng Pilipinas (SPP) Physics Conference
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[Presentation] Direct probing and identification of the origin of two-step photon absorption in low-temperature GaAs by first-principles spin-orbit calculations and STM/STS measurements.2022
Author(s)
Mary Clare Sison Escano, Maria Herminia Balgos, Tien Quang Nguyen, Elizabeth Ann Prieto, Elmer Estacio, Arnel Salvador, Armando Somintac, Rafael Jaculbia, Norihiko Hayazawa, Yousoo Kim, Masahiko Tani
Organizer
The Third International Symposium on Frontiers in THz technology
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