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2013 Fiscal Year Annual Research Report

有機半導体中のスピン伝導の制御

Research Project

Project/Area Number 23350091
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

夛田 博一  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40216974)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords有機スピントロニクス / 磁気抵抗効果
Research Abstract

炭素や酸素など軽元素で構成される有機材料や炭素化合物では、スピン軌道相互作用が小さいため、スピン拡散長が長いことが期待され、スピントロニクスへの応用が期待されている。本研究では、プラスチック基板上に強磁性金属を数百 nm の間隔で作製し、有機単結晶を固定して、面内磁場の強度に応じた非局所抵抗値の変化を観察した。電極間距離に応じた抵抗値の変化を定量的に解析することで、結晶のスピン拡散長およびスピン緩和時間をそれぞれ1.1 μm および 3 ns 程度であること算出した。
また、室温で動作するスピントロニクス素子の作製をめざし、キュリー温度の高いホイスラー合金(Co2MnSi)のエピタキシャル膜を作製し、表面磁気光学カー効果を用いた表面磁気特性を調べた。パルスレーザー堆積法を用いてMgO(001)基板上に成膜したCo2MnSi薄膜はX線回折、反射電子回折によりL21構造であることを確認した。成膜時の基板温度を350℃から500℃まで変化させ、それぞれの薄膜の超電導量子干渉素子を用いたバルク全体の磁気特性と、表面磁気光学カー効果を用いた表面磁気特性を比較することにり、最適な作製条件を確認した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Room-temperature magnetoresistance in organic spin-valves based on a Co2MnSi Heusler alloy2013

    • Author(s)
      Y. Kawasugi, T. Ujino and H. Tada
    • Journal Title

      Org. Electron.

      Volume: 14 Pages: 3186-3189

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2013.09.002

  • [Journal Article] Organic Magnetoresitance in Ambipolar Field-effect Transistors2013

    • Author(s)
      Song Toan Pham, Yoshitaka Kawasugi, Hirokazu Tada
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 103 Pages: 143301(4pages)

    • DOI

      10.1063/1.4823708

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Nonlocal Magnetoresistance in Organic Spin Valves Based on an Organic Conductor alpha-(BEDT-TTF)2I32014

    • Author(s)
      Takeshi Kamiya, Yoshitaka Kawasugi, Masato Ara and Hirokazu Tada
    • Organizer
      Nano and Giga Challenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy
    • Place of Presentation
      Phoenix, USA
    • Year and Date
      20140310-20140314
  • [Presentation] ホイスラー合金Co2MnSiの表面磁気光学カー効果測定2014

    • Author(s)
      上田大貴, 宇治野智大, 夛田博一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      相模原市
    • Year and Date
      2014-03-18
  • [Presentation] Spin Injection and Detection in Organic Conductors by the Non-local Spin Valve Measurement2013

    • Author(s)
      Takeshi Kamiya, Yoshitaka Kawasugi, Masato Ara and Hirokazu Tada
    • Organizer
      2013 Korea-Japan Molecular Electronics Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20130709-20130710
  • [Presentation] Sign Change of Photoinduced Magnetoresistance in Organic Field-Effect Transistors2013

    • Author(s)
      Song Toan Pham, Jong H. Kim, Soo Young Park and Hirokazu Tada
    • Organizer
      2013 Korea-Japan Molecular Electronics Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20130709-20130710

URL: 

Published: 2015-05-28  

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