| 研究課題/領域番号 |
16K14391
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 研究分野 |
無機材料・物性
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
吉武 剛 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (40284541)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
|
|---|
| キーワード | ナノダイヤモンド / スピンバルブ / スピン注入 / 局所配置 / 非局所配置 / スパッタリング / 同軸型アークプラズマ堆積法 / 電子線リソグラフィー / 鉄シリサイド / ダイヤモンド / 磁気抵抗効果 / リソグラフィー / スピン拡散長 / カーボン / カーボン材料 / ナノ材料 |
|---|
| 研究成果の概要 |
ナノダイヤモンド内のスピン拡散長を明らかにすることを目的として研究を行った．Si(111)基板上にスパッタリング法でFe3Si層をエピタキシャル成長した後，超ナノ微結晶ダイヤモンド（UNCD）膜を同軸型アークプラズマ堆積法で堆積し，最上層にFe層をスパッタリング法で堆積してFe/UNCD/Fe3Si構造とした．試作したNCD層厚60 nmの試料で，磁化曲線から強磁性層間の平行・反平行状態の実現，さらにはそれに対応したスピンバルブ信号を室温で観測した．また，電子線リソグラフィーを用いたリフトオフ法によりて横型スピンバルブ素子の作製も実現し，局所配置によりスピンバルブ信号の観測に成功した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子番号が小さいほどスピン軌道相互作用は小さく，軽元素ほど長いスピン拡散長が期待され，カーボンから成るグラフェンやカーボンナノチューブが1 μm以上のスピン拡散長を期待されて活発に研究されているが，ダイヤモンド系材料に関する研究はまだ殆ど無かった．そこで，ナノダイヤモンド(NCD)半導体を中間層としたスピンバルブ素子を作製して，ナノダイヤモンド内のスピン拡散長を明らかにすることを目的として研究を行った．マスク法により縦型構造の，電子線リソグラフィーを用いて横型構造のスピンバルブ素子の作製を実現して，スピンバルブ信号の観測に成功した．ダイヤモンドのスピントロニクスへの展開の第一歩といえる．
|
