2014 Fiscal Year Annual Research Report
鉄系キャリア誘起強磁性半導体材料と次世代スピンデバイスの創製
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24686040
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
PHAM NAM・HAI 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (50571717)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 強磁性半導体 / キャリア誘起強磁性 / スピントランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.(In,Fe)Asをチャンネルとするスピントランジスタの作製および電気的な手法を用いた波動関数制御による磁性変調
(In,Fe)As強磁性半導体をチャンネルとするスピントランジスタの作製に成功した。ゲートとして電解液を用いたサイドゲートを採用し、ゲートリークを抑えただけでなく、チャンネルへの電界効果を増強できた。このスピントランジスタにおいて、(In,Fe)Asチャンネルの電子波動関数の形状を電界効果を用いて制御し、チャンネル中の電荷量がほとんど変わらないにもかかわらずキュリー温度を42%変調することに成功した。本手法では、従来の手法による電気的な磁性変調よりも２～３桁少ないチャンネルの電荷量変化で実現でき、大幅の低消費電力化に成功した。また、(In,Fe)As量子井戸の初期波動関数を設計することによって、磁性の変調仕方を自由に設計できることを実証した。
２．新しいp型強磁性半導体(Ga,Fe)Sbの創製
GaSbナローギャップ半導体にFeを添加することによって、新しいp型強磁性半導体(Ga,Fe)Sbの作製に成功した。これによって、Fe系強磁性半導体のみで、強磁性p-nダイオードやスピンパイポーラトランジスタ、スピン電界効果トランジスタの作製ができるようになった。Fe濃度が13.7%のサンプルにおいて、ナローギャップ強磁性半導体として世界最高キュリー温度140 Kを達成した。さらに、結晶成長の最適化とFe濃度を20%に高めることによって、強磁性半導体として世界最高のキュリー温度230Kを達成した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Spin and orbital magnetic moments of Fe in the n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2015
Author(s)
M. Kobayashi, L. D. Anh, P. N. Hai, Y. Takeda, S. Sakamoto, T. Kadono, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. Harada, M. Oshima, M. Tanaka and A. Fujimori
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 105
Pages: 032403/1-4
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Magnetization Process of the n-type Ferromagnetic Semiconductor (In,Fe)As:Be Studied by X-ray Magnetic Circular Dichroism2014
Author(s)
Shoya Sakamoto, Anh Le Duc, Hai Pham Nam, Goro Shibata, Yukio Takahashi, Yukiharu Takeda, Masaki Kobayashi, Tsuneharu Koide, Masaaki Tanaka, Atsushi Fujimori
Organizer
第75回応用物理学会秋期学術講演会
Place of Presentation
北海道大学（北海道札幌市）
Year and Date
2014-09-17 – 2014-09-20
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