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2011 Fiscal Year Annual Research Report

スピン素子への応用に向けたグラフェン‐六方晶窒化ホウ素‐磁性金属ヘテロ構造の研究

Research Project

Project/Area Number 23860067
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

大伴 真名歩  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 博士研究員 (20610299)

Keywordsグラフェン / 六方晶窒化ホウ素 / X線吸収磁気円二色性 / スピントロニクス / エピタキシャル成長 / 放射光 / 界面 / スピン注入
Research Abstract

本研究では単層六方晶窒化ホウ素(h-BN)をグラフェン(SLG)・スピントロニクス素子における界面トンネルバリア層として用いることを目的として、SLG/h-BN/磁性金属ヘテロ構造の電子・スピン状態を研究している。今年度はNi(111)面上に超高真空化学気相成長(UHV-CVD)法で成長させたh-BNについて、X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定を行い、NK-edgeにおいてXMCDシグナルを得た。K-edgeのXMCDシグナルは、スピン偏極したN原子に微小なスピン軌道相互作用が存在するか、放出された光電子が近隣のスピン偏極原子によって散乱を受けることで検出されるとされており、窒素、もしくはホウ素原子が磁気モーメントを持っていることを反映している可能性がある。現在実験と、多重散乱理論を用いたシミュレーションの両面から検討を行っている。またNi-L-edgeXMCDを、深さ分解手法を用いて測定したところ、界面のXMCDシグナルがわずかに減少していることが認められた。これはh-BNの高い電子供与性によって、Ni基板側へ電荷移動が起きていることによるものと考えられる。さらにプロピレンを前駆体としたUHV-CVD法により、h-BN/Ni(111)、h-BN/Co(0001)上へのSLGの成長にも成功した。次年度はこれを踏まえてSLG/h-BN/Ni(111),SLG/h-BN/Co(0001)に関してもXMCD測定を行い、今後の素子設計の指針にする。

  • Research Products

    (4 results)

All 2012 Other

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

  • [Journal Article] Precise control of single- and bi-layer graphene growths on epitaxial Ni(111) thin film2012

    • Author(s)
      S.Entani, Y.Matsumoto, M.Ohtomo, P.V.Avramov, H.Naramoto, S.Sakai
    • Journal Title

      J.Appl.Phys.

      Volume: 111 Pages: 064324

    • DOI

      10.1063/1.3694662

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bias voltage dependence of tunneling magnetoresistance in granular C60-Co films with current-perpendicular-to-plane geometry2012

    • Author(s)
      S.Sakai, S.Mitani, Y.Matsumoto, S.Entani, P.Avramov, M.Ohtomo, H.Naramoto, K.Takanashi
    • Journal Title

      J.Magn.Magn, Mater.

      Volume: 324 Pages: 1970

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2012.01.033

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 六方晶窒化ホウ素/強磁性金属薄膜のX線磁気円二色性分光2012

    • Author(s)
      大伴真名歩, 他(筆頭著者・発表者)
    • Organizer
      第59回応用物理関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://asrc.jaea.go.jp/soshiki/gr/sakai-gr/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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