2012 Fiscal Year Annual Research Report
炭素単原子層のエッジ原子配列制御とスピン物性、磁石応用
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24241046
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
春山 純志 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70296383)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | グラフェン / エッジスピン / エッジ原子配列 / フラットバンド強磁性 / 磁性元素フリー磁石 / ナノ細孔アレイ / スピントロニクス素子 |
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| Research Abstract |
本申請研究の目的は、グラフェンの特殊なエッジ原子配列(zigzag型)を制御創製し不純物元素で終端することで、磁性元素を用いずに磁性を発現させ、磁石・スピントロニクス素子を創製することである。本年度は、グラフェン上に形成した蜂の巣状の六角形ナノ細孔アレイの細孔形成技術を向上させ、zigzag細孔エッジの水素終端で再現性良く強磁性を発現させることに成功した。またイオン化液体をこの細孔グラフェン上に滴下し、細孔エッジの電子状態を観察することに成功した。さらに、この強磁性グラフェン細孔アレイ(FGNPA)を電極に使ってFGNPA/SiO2/Coからなるトンネル磁気抵抗(TMR)素子を初めて創製し、TMR動作の確認に世界で初めて成功した。
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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
強磁性発現の再現性向上や細孔エッジの電子状態観察に成功、また強磁性グラフェンナノ細孔アレイを電極に使ったTMR素子創製という大きな進歩があった反面、細孔エッジのzigzag型への制御はまだ不十分である。
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| Strategy for Future Research Activity |
細孔エッジのzigzag型への制御方法をさらに各方面から試作検討する。また、TMR素子を完全磁性元素フリーにするために、Co電極を用いずに２つの強磁性細孔グラフェンでトンネル酸化膜を挟んだ接合にすると共に、トンネル膜をSiO2からAlOなどの格子整合がとれたものに替える。さらに、効率の良い方法細孔エッジの水素終端方法を開発する。
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[Presentation] Novel spintronic phenomena arising from pore-edge polarized spins of ferromagnetic graphene nanomeshes2012
Author(s)
N. Kosugi, Y. Hashimoto, K. Sakuramoto, K. Takeuchi, S.Kamikawa, Y. Yagi, J. Haruyama, Y. Hashimoto, K. Fujita, Y.Kato, S. Katsumoto, Y. Iye, P. Zhao, S. Maruyama, A. Rao
Organizer
第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェンシンポジウム
Place of Presentation
東北大学
Year and Date
20120905-20120907
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