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Fe3Si強磁性体ナノドットの形成とその磁性測定

研究課題

研究課題/領域番号 19710088
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関大阪大学 (2008)
東京大学 (2007)

研究代表者

中村 芳明  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60345105)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードナノ構造形成・制御 / ナノ磁性 / ナノ材料 / 自己組織化 / MBE、エピタキシャル / シリサイド材料 / Si系材料 / Siデバイス / ナノドット / Si系デバイス
研究概要

極薄Si酸化膜を用いて、数nm程度のエピタキシャルFe3Si ナノドットを超高密度(>10^>12cm-2)に形成する技術を開発した。鉄とSiの組成比を微小変化させることで、ナノドット形状が制御できることがわかった。数nm サイズの半球状Fe3Si ナノドットは、室温では超常磁性を示すが、ナノドットを扁平化すると、強磁性-超常磁性転位温度が室温まで増加することを発見した。このナノドット形状と磁性の強い相関を詳細に調べることで、デバイス応用で必要とされる"室温動作"のためのナノドット形成条件を見出した。
極薄Si酸化膜を用いて、数nm程度のエピタキシャルFe_3Siナノドットを超高密度(>10^<12>cm^<-2>)に形成する技術を開発した。鉄とSi の組成比を微小変化させることで、ナノドット形状が制御できることがわかった。数nmサイズの半球状Fe_3Si ナノドットは、室温では超常磁性を示すが、ナノドットを扁平化すると、強磁性-超常磁性転位温度が室温まで増加することを発見した。このナノドット形状と磁性の強い相関を詳細に調べることで、デバイス応用で必要とされる"室温動作"のためのナノドット形成条件を見出した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (21件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Formation and optical properties of GaSb quantum dots epitaxially grown on Si substrates using an ultrathin SiO2 film technique2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, T. Sugimoto, M. Ichikawa
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 105

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and optical properties of GaSb quantum dots epitaxially grown on Si substrates using an ultrathin SiO_2 film technique2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, T. Sugimoto, and M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 105

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembled epitaxial growth of high density β-FeSi2 nanodots on Si (001) and their spatially resolved optical absorption properties2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, S. Amari, N. Naruse, Y. Mera, K. Maeda, M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Cryst. growth & Des. 8

      ページ: 3019-3023

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of local optical properties of Si-doped GaAs (110) surfaces using modulation scanning tunneling microscope cathodoluminescence spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, Y. Nakamura, M. Ichikawa,
    • 雑誌名

      J. Vacuum Sci. and Technol B 26

      ページ: 195-200

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local optical characterization related to Si cluster concentration in GaAs using scanning tunneling microscope cathodoluminescence spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, Y. Nakamura, M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. App. Phys. 47

      ページ: 6109-6113

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembled epitaxial growth of high density β-FeSi_2 nanodots on Si (001) and their spatially resolved optical absorption properties2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, S. Amari, N. Naruse, Y. Mera, K. Maed a, and M. Ichikawa,
    • 雑誌名

      Crystal growth & Design 8

      ページ: 3019-3023

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local optical characterization related to Si cluster concentration in Ga As using scanning tunneling microscope cathodoluminescence spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, Y. Nakamura, and M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 6109-6113

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of local optical properties of Si-doped GaAs (110) surfaces using modulation scanning tunneling microscope cathodoluminescence spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, Y. Nakamura, and M. Ichikawa
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology B 26

      ページ: 195-200

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Si 基板上β-FeSi_2、Fe_3Si ナノドットの自己形成とその光学及び磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会(招待講演)
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上への超高密度エピタキシャルFe_3Si ナノドットの形成とその磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      甘利彰悟, 福田憲二郎, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 極薄SiO_2基板上に形成したエピタキシャルGaSb量子ドットの発光特性2008

    • 著者名/発表者名
      中村芳明, 杉本智洋, 市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si基板上β-Fesi_2、Fe_3Siナノドットの自己形成とその光学及び磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      中村芳明、市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Si(111)基板上への超高密度エピタキシャルFe_3Siナノドットの形成とその磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      甘利彰悟, 福田憲二郎, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 1.5μ m 帯項発光効率を有するSi/Ge__1-xSnx ドット/Si構造の作製2008

    • 著者名/発表者名
      藤ノ木紀仁, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 1.5μm帯項発光効率を有するSi/Ge_<1-x>Sn_xドット/Si構造の作製2008

    • 著者名/発表者名
      藤ノ木紀仁、中村芳明、市川昌和
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛知県春日井市中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Si(001)基板上の高密度b-FeSi_2ナノドットのエピタキシャル成長とその空間分解光吸収特性2008

    • 著者名/発表者名
      中村芳明, 甘利彰悟, 成瀬延康, 目良 裕, 前田康二,市川昌和
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県舟橋市日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 極薄Si酸化膜を用いたエピタキシャルGaSb薄膜のSi基板上への形成2008

    • 著者名/発表者名
      金井龍一, 杉本智洋, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      極薄Si酸化膜を用いたエピタキシャルGaSb薄膜のSi基板上への形成
    • 発表場所
      第55回応用物理学関係連合講演会、千葉県舟橋市日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 「AlGaAs/GaAs多層構造断面のSTM-CLイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太郎, 中村芳明, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎, 市川昌和
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会、千葉県舟橋市日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 発表場所
      千葉県舟橋市日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si(001)基板上の高密度b-FeSi_2ナノドットのエピタキシャル成長とその空間分解光吸収特性2008

    • 著者名/発表者名
      中村芳明, 甘利彰悟, 成瀬延康, 目良 裕, 前田康二, 市川昌和
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県舟橋市;日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 極薄Si酸化膜を用いたエピタキシャルGaSb薄膜のSi基板上への形成2008

    • 著者名/発表者名
      金井龍一, 杉本智洋, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県舟橋市;日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] AlGaAs/GaAs多層構造断面のSTM-CLイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太郎, 中村芳明, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎, 市川昌和
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県舟橋市;日本大学理工学部舟橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] STMカソードルミネッセンス分光法の空間分解能評価2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太郎, 中村芳明, 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市; 北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] STMカソードルミネッセンス分光法の空間分解能評価2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太郎, 中村芳明. 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高密度に形成したGe_<1-x>Sn_x量子ドットの電子状態と発光特性2007

    • 著者名/発表者名
      中村芳明, 正田明子, 趙星彪. 田中信夫. 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 極薄Si酸化膜を用いた超高密度GaSbナノドットのSi基板上への形成2007

    • 著者名/発表者名
      杉本智洋, 中村芳明, 笠井秀隆, 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 極薄SiO_2膜を用いたSi(111)基板上の超高密度エピタキシャルFe_3Siナノドットの形成2007

    • 著者名/発表者名
      福田憲二郎, 中村芳明, 甘利彰悟, 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高密度に形成したGe_<1-x>Sn_x量子ドットの電子状態と発光特性2007

    • 著者名/発表者名
      中村芳明、正田明子、趙星彪、田中信夫、市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市; 北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 極薄Si酸化膜を用いた超高密度GaSbナノドットのSi基板上への形成2007

    • 著者名/発表者名
      杉本智洋, 中村芳明, 笠井秀隆, 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市; 北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 極薄SiO_2膜を用いたSi(111)基板上の超高密度エピタキシャルFe_3Siナノドットの形成2007

    • 著者名/発表者名
      福田憲二郎, 中村芳明, 甘利彰悟, 市川昌和
    • 学会等名
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市; 北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 鉄シリサイド強磁性体デバイスの製造方法2007

    • 発明者名
      中村芳明, 市川昌和, 福田憲二郎
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      2007-186686
    • 出願年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 鉄シリサイド強磁性体デバイスの製造方法2007

    • 発明者名
      中村芳明、市川昌和、福田憲二郎
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      2007-186686
    • 出願年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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