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シリコン低次元系を用いた横型スピン伝導デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20760009
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関九州大学

研究代表者

浜屋 宏平  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (90401281)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードスピン注入 / 量子ホール系 / 量子ドット / シリコン / スピン伝導 / 半導体量子ドット / 低次元電子系
研究概要

今日の半導体エレクトロニクスを支えるシリコンテクノロジーに、電子の持つスピン自由度を導入するために、半導体横型スピン伝導素子を作製するための基礎となる要素技術を検討した。その結果、Si/SiGe二次元電子系からなる量子ホール素子において、バルク伝導チャネルにおける特異なスピン依存散乱現象を発見した。また、量子ドットへのスピン注入を念頭に、外部強磁性電極を接合したInAs量子ドットのスピン伝導現象を調査した。量子ドット中のスピン状態と強磁性電極のスピン状態の競合から、スピンブロッケイドと思われる現象を観測する事に成功した。今後、新しい機能を有するエレクトロニクス素子の開発へとつながる物理現象の発見である。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Spin-Related Current Suppression in a Semiconductor-Quantum-Dot Spin-Diode Structure2009

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaya, M. Kitabatake, K. Shibata, M. Jung, S. Ishida, T. Taniyama, K. Hirakawa, Y. Arakawa, T. Machida
    • 雑誌名

      Physical Review Letters vol.102

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical injection and detection of spin-polarized electrons in silicon through an Fe3Si/Si Schottky tunnel barrier2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Ando, K. Hamaya, K. Kasahara, Y. Kishi, K. Ueda, K. Sawano, T. Sadoh, M. Miyao
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters vol.94

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical injection and detection of spin-polarized electrons in silicon through an Fe_3Si/Si Schottky tunnel barrier2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ando
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 94

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Related Current Suppression in a Semiconductor-Quantum-Dot Spin-Diode Structure2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hamaya
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunneling magnetoresistance effect in a few-electron quantum-dot spin valve2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaya, M. Kitabatake, K. Shibata, M. Jung, M. Kawamura, S. Ishida, T. Taniyama, K. Hirakawa, Y. Arakawa, T. Machida
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters vol.93

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Valley-splitting edge-channel transport in a Si/SiGe quantum Hall system2008

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara, K. Hamaya, M. Kawamura, K. Sawano, Y. Shiraki, T. Machida
    • 雑誌名

      Physica E vol.40

      ページ: 1523-1525

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunneling magnetoresistance effect in a fewelectron quantum-dot spin valve2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaya
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 93

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Valleysplitting edgechannel transport in a Si/SiGe quantum Hall system2008

    • 著者名/発表者名
      K. Suguhara
    • 雑誌名

      Physica E 40

      ページ: 1523-1525

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強磁性電極/半導体量子ドット/非磁性電極ナノ構造におけるスピンブロッケイド効2009

    • 著者名/発表者名
      浜屋宏平, 柴田憲治, 平川一彦, 石田悟己, 荒川泰彦, 町田友樹
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 強磁性電極/半導体量子ドット/非磁性電極ナノ構造におけるスピンブロッケイド効果2009

    • 著者名/発表者名
      浜屋宏平
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fe3Si/Siショットキー障壁を介したスピン注入の電気的検出2009

    • 著者名/発表者名
      安藤裕一郎, 笠原健司, 榎本雄志, 浜屋宏平, 木村崇, 澤野憲太郎, 宮尾正信
    • 学会等名
      第33回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Fe_3Si/Siショットキー障壁を介したスピン注入の電気的検出2009

    • 著者名/発表者名
      安藤裕一郎
    • 学会等名
      第33回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electron transport in a Semiconductor-Quantum-Dot Spin Diode2009

    • 著者名/発表者名
      K. Hamaya, K. Shibata, K. Hirakawa, S. Ishida, Y. Arakawa, T. Machida
    • 学会等名
      EP2DS-18/MSS-14
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron transport in a Semiconductor-Quantum-Dot Spin Diode2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hamaya
    • 学会等名
      EP2DS-18/MSS-14
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2009-07-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Si/SiGe量子ホールダイオードにおけるトンネル電流のスピン依存性2008

    • 著者名/発表者名
      杉原加織, 浜屋宏平, 澤野憲太郎, 白木靖寛, 川村稔, 町田友樹
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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