• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

垂直自立型半導体ナノワイヤによる縦型ナノワイヤスピントランジスタの実現

研究課題

研究課題/領域番号 17J00775
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関北海道大学

研究代表者

小平 竜太郎  北海道大学, 大学院情報科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードナノワイヤ / ナノワイヤトランジスタ / スピントランジスタ / ナノスピントロニクス
研究実績の概要

垂直自立型半導体ナノワイヤ(NW)を用いた縦型NWスピントランジスタの実現に向けて、(i) InAs NWチャネルの磁気輸送特性・角度依存磁気抵抗効果特性評価、(ii) 強磁性体MnAsとの複合構造であるMnAs/InAsヘテロ接合NWの構造評価・磁区構造評価・磁化方向制御技術、(iii) チャネル材料の検討として、InAsと比較してスピン軌道相互作用が小さい垂直自立型Si NWの選択形成技術の確立、(iv) 強磁性CoFe/MgOトンネル接合電極によるInAs NWへのスピン偏極電流注入に向け、CoFe膜の磁区構造評価および強磁性トンネル接合電極の形成プロセス技術確立の実験・研究を推進した。
(i)では、昨年度に引き続きドイツ・ギーセン大学の研究グループと連携し実験を推進した。特別研究員本人が作製した磁気輸送特性評価用素子を携え渡独し、ドイツ研究グループと共に測定した結果からInAs NWチャネル中の電子の散乱現象をモデル化するに至り、国際会議で1件の口頭発表を共著者として行った他、現在国際共著学術論文の投稿準備中である。
(iii)では、国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)の研究グループと連携し、自らNIMSに滞在して成長実験を進め、Si NW成長の結晶方向に対する成長実験依存性について知見を得た他、高均一NWの選択形成技術の確立に向け、特に金触媒堆積の工程で表面処理に関する重要な知見を得た。これらの結果について共著者として国内学会2件、国際学会1件の発表を行った。
(iv)では、北陸先端科学技術大学院大学との連携の下、CoFe膜のパターニング方向と形状異方性に依存する磁区構造についての知見と、電極形成プロセスに関する知見を得ており、電極として用いる場合の重要な設計指針を得た。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Institute for Experimental Physics I/Justus-Liebig University Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut for Experimental Physics I/Justus-Liebig University Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetization characterization of MnAs nanoclusters at close range in bended MnAs/InAs heterojunction nanowires2019

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Kodaira, Ryoma Horiguchi, Shinjiro Hara
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 507 ページ: 241-245

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2018.11.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape control of ferromagnetic MnAs nanoclusters exhibiting magnetization switching in vertical MnAs/InAs heterojunction nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Kodaira、Kyohei Kabamoto、Shinjiro Hara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 6S1 ページ: 06GH03-06GH03

    • DOI

      10.7567/jjap.56.06gh03

    • NAID

      210000147903

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetization Characterization of Two MnAs Nanoclusters at Close Range in MnAs/InAs Heterojunction Nanowires2018

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Kodaira
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE-XIX)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屈曲したMnAs/InAsヘテロ接合ナノワイヤの磁気特性および構造評価2018

    • 著者名/発表者名
      小平竜太郎, 堀口竜麻, 原真二郎
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Control of Bending Structures in MnAs/InAs Heterojunction Nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kodaira, T. Kadowaki, and S. Hara
    • 学会等名
      2017 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetotransport Properties of Single InAs Nanowires2017

    • 著者名/発表者名
      小平竜太郎, 堀口竜麻, P. Uredat, M. T. Elm, P. J. Klar, and 原真二郎
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 北海道大学量子集積エレクトロニクス研究センター

    • URL

      http://www.rciqe.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 北海道大学量子集計エレクトロニクス研究センター

    • URL

      http://www.rciqe.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi