完全スピン偏極ゼロギャップ半導体の創製とスピンデバイス応用

• 研究課題/領域番号: 15K13335
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 植田 研二 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10393737)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: スピンギャップレス半導体 / ホイスラー / Mn2CoAl / ホイスラー合金 / 移動度 / 異常ホール効果

研究成果の概要

本研究では、完全スピン偏極かつ高移動度のキャリアを有するスピンギャップレス半導体（SGS）の創製とスピントロニクス応用を目的とした。成果として、ホイスラー合金Mn2CoAlがSGSとして非常に有望であり、イオンビームアシストスパッタ法で高品質MCA薄膜が得られる事及び、MCAが電界印加によりスピン偏極したホール又は電子を切り替えて供給可能な新規スピン注入源になる事を初めて明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Johannes Gutenberg-Universitat Mainz(ドイツ)
• [雑誌論文] Photo-controllable memristive behavior of graphene/diamond heterojunctions (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S. Aichi, and H. Asano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 108 号: 22
  • DOI: 10.1063/1.4953200
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetization reversal of the domain structure in the anti-perovskite nitride Co3FeN investigated by high-resolution X-ray microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Hajiri, S. Finizio, M. Vafaee, Y. Kuroki, H. Ando, H. Sakakibara, A. Kleibert, L. Howald, F. Kronast, K. Ueda, H. Asano, and M. Klaui
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 119 巻: 119 号: 18
  • DOI: 10.1063/1.4948699
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 反強磁性絶縁体SmFeO3を用いたマルチフェロイック積層膜の作成と評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 黒田 基規、棚橋 直也、羽尻 哲也、植田 研二、浅野 秀文
  • 学会等名: 第64回 応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] Unusual magnetoresistance in heusler compounds antiferromagnet/ferromagnet bilayers (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Matsushita, T. Hajiri, K. Ueda and H. Asano
  • 学会等名: MMM2016
  • 発表場所: ニューオリンズ、アメリカ
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] K. Ueda, S.Tanaka, and H. Asano (2016)
  • 著者名/発表者名: Fabrication of graphene/diamond heterojunctions and their electronic properties
  • 学会等名: SSDM2016
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-09-26
  • 国際学会
• [学会発表] 逆ペロブスカイト窒化物Co3FeN/Mn3GaNヘテロ接合の作製と交換結合特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒木庸次，安藤弘紀，羽尻哲也，植田研二，浅野秀文
  • 学会等名: 第77回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 窒素組成制御したMn3GaN薄膜の作製と評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: ソジョンミン，羽尻哲也，植田研二，浅野秀文
  • 学会等名: 第77回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] グラフェン／ダイヤモンド接合における光・熱誘起伝導度変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 植田研二，浅野秀文
  • 学会等名: 第77回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Photo and/or heat induced large conductivity change in graphene/diamond heterojunctions (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S.Aichi, and H. Asano
  • 学会等名: ICDCM2016
  • 発表場所: モンペリエ、フランス
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Magnetic and electronic properties of epitaxial Mn2CoAl films (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda , S. Hirose, S. Aichi, T. Hajiri, and H. Asano
  • 学会等名: SSDM 2015
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-09-27
  • 国際学会
• [学会発表] Mn2CoAlエピタキシャル薄膜の作製と電気・磁気特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 広瀬慎吾，植田研二，愛知慎也，羽尻哲也，浅野秀文
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋期講演大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Mn2CoAl スピンギャップレス半導体薄膜の作製と特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 広瀬慎吾，植田研二，愛知慎也，羽尻哲也，浅野秀文
  • 学会等名: 第76回 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] スピンギャップレス半導体のデバイス応用に向けたMn2CoAl 薄膜の作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 広瀬慎吾，植田研二，愛知慎也，羽尻哲也，浅野秀文
  • 学会等名: 第39回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Fabrication of epitaxial Mn2CoAl films for spintronic applications using spin-gapless semiconductors (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda , S. Hirose, M. Nishiwaki, T. Hajiri, and H. Asano
  • 学会等名: International conference on magnetism (ICM) 2015
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Anisotropic magnetoresistance of Heusler-type half-metal ferromagnet and antiferromagnet bilayer thin films (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hajiri, M. Matsushita, M. Nishiwaki, H. Tanaka, K. Ueda, and H. Asano
  • 学会等名: International conference on magnetism (ICM) 2015
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [備考] 個人用ホームページ
  • URL: http://www.numse.nagoya-u.ac.jp/F5/k-ueda/index.htm
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.numse.nagoya-u.ac.jp/F5/
• [備考] 名古屋大学教員プロフィール
  • URL: http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100002231_ja.html