希土類強磁性半導体単結晶の超薄膜化と機能性の解明

• 研究課題/領域番号: 21840057
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 宮崎 秀俊 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 特別協力研究員 (10548960)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,704千円 (直接経費: 2,080千円、間接経費: 624千円); 2010年度: 1,287千円 (直接経費: 990千円、間接経費: 297千円); 2009年度: 1,417千円 (直接経費: 1,090千円、間接経費: 327千円)
• キーワード: EuO / 強磁性半導体 / 単結晶 / 超薄膜

研究概要

EuOは強磁性転移温度が約70Kの強磁性半導体であり、将来、有望なスピントロニクスデバイス材料として注目されている。EuOをスピンフィルターなどのスピントロニクスデバイスとして応用するためには、膜厚を1原子層レベルでコントロールした単結晶超薄膜の作製技術の確立、その基礎物性、および物性の発現と深く関わっている電子構造を明らかにすることが必要不可欠である。本研究では、適切なバッファー層を導入することにより、原子層レベルで膜厚を制御したEuO単結晶超薄膜を作製するとともに、その磁気的特性および電子構造の実験的決定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic-Structure-Driven Magnetic Ordering in a Kondo Semiconductor CeOs_2Al_<10> (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kimura, T.Iizuka, H.Miyazaki, A.Irizawa, Y.Muro, T.Takabatake
  • 雑誌名: Physical Review Letters 106
  • 査読あり
• [雑誌論文] La-doped EuO : A Rare Earth Ferromagnetic Semiconductor with the Highest Curie Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Miyazaki, T.Ito, H.J.Im, K.Terashima, S.Yagi, M.Kato, K.Soda, S.Kimura
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change of lattice constant due to hybridization effect of a ferromagnetic semiconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Miyazaki, T.Ito, H.J.Im, K.Terashima, T.Iizuka, S.Yagi, M.Kato, K.Soda, S.Kimura
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous transport in an n-type topological insulator ultrathin Bi_2Se_3 film (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hirahara, Y.Sakamoto, T.Fujii, Y.Takeuchi, H.Miyazaki, S.Kimura, I.Matsuda, A.Kakizaki, S.Hasegawa
  • 雑誌名: Physical Review B, American Physical Society 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic evidence of a topological quantum phase transition in ultrathin Bi_2Se_3 films (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sakamoto, T.Hirahara, H.Miyazaki, S.Kimura, S.Hasegawa
  • 雑誌名: Physical Review B 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] La-doped EuO : A rare earth ferromagnetic semiconductor with the highest Curie temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Miyazaki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change of lattice constant due to hybridization effect of a ferromagnetic semiconductor EuO (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 200 ページ: 0121241-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] 希土類酸化物薄膜の将来展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 雑誌名: 機能材料 35 ページ: 55-61
• [学会発表] 強磁性半導体EuO超薄膜における3次元角度分解光電子分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 3次元角度分解光電子分光によるEuO超薄膜の電子構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊,羽尻哲也,松波雅治,伊藤孝寛,木村真一
  • 学会等名: 2011年第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] 3次元角度分解光電子分光によるEuO超薄膜の電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] 強磁性半導体電子ドープEuO薄膜の内殻磁気円二色性測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 2009年第64回年次大会物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 内殻磁気円二色性測定による電子ドープEuOの電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 第23回日本放射光学会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: イーグレひめじ(兵庫県)
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 酸化ユーロピウム単結晶薄膜の角度分解光電子分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子の形成と秩序」ワークショップ
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2009-12-25
• [学会発表] EuO薄膜の強磁性相転移と電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 平成21年UVSORユーザーズミーティング
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Direct observation of momentum-dependent exchange interaction in a Heisenberg ferromagnet EuO (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 11^<th> international conference on electronic spectroscopy and structure
  • 発表場所: Nara, Japan(奈良県)
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] Temperature dependent angle-resolved photoemission spectroscopy on ferromagnetic EuO thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 11^<th> international conference on electronic spectroscopy and structure
  • 発表場所: Nara, Japan(奈良県)
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] Temperature dependent angle-resolved photoemission spectroscopy on ferromagnetic EuO thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊,羽尻哲也,松波雅治,伊藤孝寛,木村真一
  • 学会等名: 2^<nd> UVSOR Workshop on Low-Energy Photoemission of Solids using Synchrotron Radiation
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2009-10-03
• [学会発表] 内殻磁気円二色性による強磁性半導体EuO単結晶薄膜の電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: 2009年秋季日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Possible origin of Electron-doping induced increase of Curie temperature on EuO (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊,羽尻哲也,松波雅治,伊藤孝寛,木村真一
  • 学会等名: International Conference on Magnetism 2009
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Possible origin of electron-doping induced increase of T_C on EuO (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊
  • 学会等名: International conference on magnetism
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2009-07-29
• [図書] 希土類酸化物薄膜の将来展望(30(1)) (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎秀俊,木村真一
  • 出版者: 機能材料
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.uvsor.ims.ac.jp/staff/skimura/indexj.htm