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磁性透明導電膜による有機材料へのスピン注入とそのデバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K18867
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関京都大学 (2019)
大阪電気通信大学 (2018)

研究代表者

中村 敏浩  京都大学, 国際高等教育院, 教授 (90293886)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード磁性透明導電膜 / 希薄磁性半導体 / 透明導電膜 / スピン注入 / 大気圧プラズマ
研究成果の概要

希薄磁性半導体と透明導電膜とを融合した「磁性透明導電膜」による有機材料へのスピン注入を検証するために、結晶性の異なるMn添加ITO薄膜とFe添加ITO薄膜を作製した。ITO薄膜にMnやFeを添加することにより、導電性と透明性がともに損なわれないことを確認したうえで、有機薄膜積層素子への適合性を評価した。また、磁性透明導電膜の表面処理を行うための大気圧プラズマ源の開発も進めた。さらに、有機薄膜の形成過程が下地である磁性透明導電膜の結晶構造に大きく依存することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アモルファス~多結晶半導体をホストとする希薄磁性半導体においても、伝導電子のスピンを介した局在スピン間の強磁性的相互作用が生じているものと推察されるが、その強磁性発現のメカニズムはよくわかっていない。磁性透明導電膜による有機材料へのスピン注入が実現できれば、アモルファス~多結晶磁性半導体の強磁性発現のメカニズムに迫ることができるとともに、有機ELディスプレイや電子ペーパーなどの高機能化に資することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Examination of UV-absorption spectroscopy for analysis of O3, NO2-, and HNO2 compositions and kinetics in plasma-activated water2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tachibana and T. Nakamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 5 ページ: 056004-056004

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab86fd

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of discharge schemes for production rates and ratios of reactive oxygen and nitrogen species in plasma activated water2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tachibana and T. Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 52 号: 38 ページ: 385202-385202

    • DOI

      10.1088/1361-6463/ab2529

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of dielectric barrier discharges with water in correlation to productions of OH and H2O2 in gas and liquid phases2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tachibana and T. Nakamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 4 ページ: 046001-046001

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aafe73

    • NAID

      210000157681

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] プラズマ活性水中のNO2-, HNO2, O3の紫外吸収分光分析に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      橘 邦英,呉 準席,滝野 結公,八田 章光,中村 敏浩
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dependency of Production Yield and Composition of Reactive Oxygen and Nitrogen Species on Discharge Schemes and Micro-structures2019

    • 著者名/発表者名
      K. Tachibana and T. Nakamura
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Microplasmas (IWM-10)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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