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2015 Fiscal Year Annual Research Report

シリコン中に生成したスピン流の3次元情報制御

Research Project

Project/Area Number 25709027
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

安藤 裕一郎  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50618361)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
KeywordsSpin MOSFET / シリコン / スピン流輸送
Outline of Annual Research Achievements

本年度はSi中のスピン輸送技術を発展させるために,理論・実験の両側面からのアプローチを行った.
まず,理論の側面からはスピン輸送にドリフト効果を用いた場合の局所磁気抵抗効果の挙動を表すモデルを構築し,実験で検出されていたスピン信号の電流極性依存性および電流に対する非線形性を説明できることを示した.本成果はPhysical Review Bに投稿中である.
また,実験については本来のスピンMOSFETの動作スキームである,定電厚印加,電流量の磁化配置制御に室温で成功し,真の意味でのスピンMOSFETの実現に成功した.本成果はApplied Physics Expressで出版済である.本成果によりスピンMOSFETの性能指標を評価することが可能となり,実用化レベル(磁気抵抗比100%)までは4桁程度の向上が必要であることが明らかになった.また理論計算より,界面抵抗の低減および微細素子の作製により3桁程度の向上が期待できることを示した.強磁性体の膜質改善により1桁程度の向上は望めるため,実用化に向けての設計指針を得ることが出来たと言える.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Room tempearture operation of Si MOSFET with high on/off spin signal ratio2016

    • Author(s)
      Takayuki Tahara, Hayato Koike, Makoto Kameno, Tomoyuki Sasaki, Yuichiro Ando, Kazuhito Tanaka, Shinji Miwa, Yoshishige Suzuki, and Masashi Shiraishi
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 8 Pages: 113004

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7567/APEX.8.113004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental demonstration of room-temperature spin transport in n-type germanium epilayers2016

    • Author(s)
      S. Dushenko, M Koike, Y. Ando, T. Shijo, M. Myronov and M. Shiraishi
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 114 Pages: 196602

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.196602

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シリコンスピンMOSFETにおける熱により生成されたスピン信号へのゲート電圧による効果2016

    • Author(s)
      山下 尚人,安藤裕一郎 小池勇人,佐々木智生,三輪真嗣,田中和仁,鈴木義茂,白石誠司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] シリコンベース・スピントロニクスデバイスの将来展望2015

    • Author(s)
      安藤裕一郎,小池勇人,佐々木智生,鈴木義茂,白石誠司
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-16
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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