2013 Fiscal Year Annual Research Report
スピンポンピングを用いたシリコンおよびゲルマニウムの室温スピン輸送の研究
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24760010
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
仕幸 英治 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90377440)
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| Keywords | スピントロニクス / スピンポンピング / 逆スピンホール効果 |
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| Research Abstract |
半導体素子の更なる高度集積化においてBeyond-CMOS技術開発が必要であり、本研究ではその関連研究をスピントロニクスの視点で目指した。IV族元素材料のうち、これまで達成されていないp型Si、p型Geおよびn型Geにおける室温スピン輸送を、スピンポンピングによるスピン注入及び、SiやGeに接合された非磁性金属の逆スピンホール効果を用いて達成することを目的とした。
初年度には提案の手法を用いて、p型Siの室温スピン輸送を世界で初めて達成した。また、p型Geへの室温スピン注入を達成した。p型Siの成果については、米国物理学会論文誌のPhysical Reivew Letters誌(Impact factor = 7.4)に掲載され、同時に同誌のEditor's Suggestionおよび、Physics誌にて紹介された（同論文は2013年度に第５回応用物理学会シリコンテクノロジー分科会論文賞を受賞した）。また招待講演２件、国際学会における口頭発表２件等を行った。p型Geの成果は応用物理学会論文誌のApplied Physics Express誌(IF=3.0)に掲載され、国際学会にて口頭発表１件等を行った。
最終年度は関連材料として金属Alに新たに着目し、その室温スピン輸送を本手法により達成した。また、スピン検出に必要なPdのスピンホール角の温度依存性評価に成功した。更に、そのPdの温度依存特性を用いることにより、p型Siのスピン輸送特性の温度依存性を明らかにし、今後の研究展開の指針を示した。金属Alの成果はNature Publishing Group論文誌のScientific Reports誌(IF=2.9)に掲載され、Pdの温度依存特性評価の成果はApplied Physics Express誌に掲載された。また、学会等における招待講演２件等を行った。
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