2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23360002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松倉 文礼 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (50261574)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 強磁性半導体 / スピン・ポンピング / 逆スピン・ホール効果 / 電流磁気効果 / 結晶成長 |
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| Research Abstract |
本研究は、(Ga,Mn)As/p-GaAs接合を主たる研究対象としてスピン・ポンピングによるp型半導体中へのスピン流の生成とその検出を目的として研究を行った。平成24年度迄に、(Ga,Mn)Asがマイクロ波印加による強磁性共鳴下にある場合に、隣接するp-GaAsに発生する直流電圧の計測に成功した。平成25年度は、マイクロ波に付随する磁界・電界によって発生する電流磁気効果による直流電圧と逆スピン・ホール効果による直流電圧の分離手法の確立を目的に測定と解析を進めた。
ランダウ-リフシッツ-ギルバート方程式を用いた計算により、測定配置で観測されると予想される異常ホール効果による電圧は分散型、プレーナ・ホール効果と逆スピン・ホール効果による電圧は吸収型の線型を持つことを明らかにした。ここで逆スピン・ホール効果がスピン流に関連する信号である。また、それぞれの信号の印加角度依存性が異なることを計算により明らかにし、線形と印加角度磁界依存性に注目して実験結果を解析することで、逆スピン・ホール電圧の大きさを定量的に決定することに成功した。これ迄は見落とされていた電流磁気効果の影響を明らかにし、スピン流の定量的的評価手法を確立することに成功した。
また、同手法を強磁性金属Py/非磁性金属Pt積層構造に適用し、金属積層構造におけるスピン流の定量的計測にも有用であることを明らかにした。
更に、非磁性狭禁制帯半導体の電子スピン共鳴の観測にも成功しており、新しいスピン流生成方法についても検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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