スピン流を介した量子構造の磁気秩序化ダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 22360265
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 谷山 智康 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (10302960)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 電子 / 磁気物性スピントロニクス / スピンエレクトロニクス / 磁性 / 先端機能デバイス

研究概要

本研究では、磁性量子ナノ構造と半導体とのヘテロ構造に円偏光を照射することで、ヘテロ界面近傍の半導体中にスピン偏極した電子群を形成し、量子構造の磁気特性を光学的に制御することを目的としている。研究の結果、円偏光照射によりスピン偏極した電子群を半導体中に形成することができることが実証され、さらに、磁性量子構造の磁気特性が光照射により励起されたスピン偏極した電子群により変調可能であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Optically or ientede lectron spin transmission across ferro magnet/semi conductor interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama,I.Suzuki,E.Wada,Y.Shirahata,T.Naito,M.Itoh,andM.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceeding sof SPIE 巻: 8100巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electricalandopticalspininjectioninferromagnet/semiconductorheterostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama,E.Wada,M.Itoh,andM.Yamaguchi
  • 雑誌名: NPGAsiaMaterials 巻: 3巻 ページ: 65-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of sp independent photo current at Fe3O4/modu lationd oped Ga Asheter ointer faces (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata,E.Wada,M.Itoh,andT.Taniyama
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical and optical spin injection in ferromagnet/semiconductor heterostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama, E.Wada, M.Itoh, M.Yamaguchi
  • 雑誌名: NPG Asia Mater 巻: 3 号: 7 ページ: 65-73
  • DOI: 10.1038/asiamat.2011.84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically Oriented Electron Spin Transmission across Ferromagnet/Semiconductor Interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama, I.Suzuki, E.Wada, Y.Shirahata, T.Naito, M.Itoh, M.Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 8100 ページ: 81000A-81000A
  • DOI: 10.1117/12.892386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of spin dependent photocurrent at Fe_3O_4/modulation doped GaAs heterointerfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, E.Wada, M.Itoh, T.Taniyama
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinpo larize delectron transmission into Ga As quantum well across Fe3O4:Optical spin orientation analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada,Y.Shirahata,T.Naito,M.Itoh,M.Yamaguchi,andT.Taniyama
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 97巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of spin photo current due to resonanttrans mission (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada,Y.Shirahata,T.Naito,M.Itoh,M.Yamaguchi,andT.Taniyama
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of spin photocurrent due to resonant transmission (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada, Y.Shirahata, T.Naito, M.Itoh, M.Yamaguchi, T.Taniyama
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin polarized electron transmission into GaAs quantum well across Fe_3O_4 : Optical spin orientation analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada, Y.Shirahata, T.Naito, M.Itoh, M.Yamaguchi, T.Taniyama
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 97
  • 査読あり
• [学会発表] Corre lation between magnet icani sotropy,latticemismatch,andchemicalorderinL10-FePdthinfilms (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Shiina,I.Suzuki,E.Wada,Y.Shirahata,M.Itoh,andT.Taniyama
  • 学会等名: InternationalConferenceoftheAsian UnionofMagneticsSocieties(ICAUMS2012)
  • 発表場所: Nara,Japan
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Transmission of spin polarized photo electrons across ferro magnet/semi conductor inter face susingo blique Hanleeffect (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata,T.Isozaki,I.Suzuki,E.Wada,M.Itoh,M.Yamaguchi,andT.Taniyama
  • 学会等名: 19th International Conference on Magnet is m(ICM2012)
  • 発表場所: Busan,Korea
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] Oblique Hanle効果を利用した強磁性薄膜/GaAs量子井戸構造における円偏光励起スピン偏極電子伝導 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白幡泰浩, 鈴木一平, 磯崎俊之, 和田詠史, 伊藤満, 山口雅史, 谷山智康
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮市・関西学院大
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 強磁性体/半導体量子井戸構造における光スピン伝導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白幡泰浩, 鈴木一平, 磯崎俊之, 和田詠史, 伊藤満, 山口雅史, 谷山智康
  • 学会等名: 第16回半導体スピン工学の基礎と応用(PASPS-16)
  • 発表場所: 東京・東工大
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] Spin transport properties of ferromagnet/semiconductor heterostructures in oblique Hanle fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: 2011 Tsinghua Univ.-Tokyo Tech.-Jingdezhen Ceramic Inst Joint Symposium on Advanced Material
  • 発表場所: Jingdezhen, China
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Optically oriented electron spin transport across a Heusler alloy/GaAs quantum well interface (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, H.Muraoka, M.Itoh, Y.K.Takahashi, K.Hono, M.Yamaguchi, T.Taniyama
  • 学会等名: 56th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM2011)
  • 発表場所: Scottsdale, USA
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Optically or ientede lectronsp in transmission across ferro magnet/semi conductor inter faces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama
  • 学会等名: SPIEOptics+Photonics2011
  • 発表場所: SanDiego,USA
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] Optically oriented electron spin transmission across ferromagnet/semiconductor interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama
  • 学会等名: SPIE Optics+Photonics 2011
  • 発表場所: San Diego, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] Spin-dependent photocurrent at an FeGa/GaAs QW interface (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Suzuki, Y.Shirahata, E.Wada, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: 6th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH6)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Spin filtering effect at Fe/GaAs(001) interfaces in oblique magnetic fields (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, E.Wada, T.Isozaki, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: International Conference on Materials fro Advanced Technologies(ICMAT2011)
  • 発表場所: Suntec, Singapore
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Resonant electron spin transmission across ferromagnetic metal/semiconductor interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Taniyama, E.Wada, Y.Shirahata, M.Itoh, M.Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference on Materials fro Advanced Technologies(ICMAT2011)
  • 発表場所: Suntec, Singapore
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] 強磁性薄膜/GaAs(001)における円偏光励起スピン偏極電子伝導の励起波長依存 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白幡泰浩, 和田詠史, 磯崎俊之, 伊藤満, 谷山智康
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 磁性薄膜/半導体量子井戸ヘテロ界面を介したスピン輸送の光学的検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷山智康
  • 学会等名: 酸化物特異構造の形成と機能創発ワークショップ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] Efficient spin injection from Fe3O4 into Ga Astriggered by Verwey transition (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada,K.Watanabe,Y.Shirahata,M.Itoh,M.Yamaguchi,andT.Taniyama
  • 学会等名: 55th Annual Conferenceon Magnetism& Magnetic Materials
  • 発表場所: Atlanta,USA
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Efficient Spin Injection from Fe_3O_4 into GaAs Triggered by Verwey Transition (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Wada, K.Watanabe, Y.Shirahata, M.Itoh, M.Yamaguchi, T.Taniyama
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM2010)
  • 発表場所: Atlanta
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Inversion of Spin Dependent Photocurrent at Fe_3O_4/Modulation Doped GaAs Heterointerfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, E.Wada, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: 55th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM2010)
  • 発表場所: Atlanta
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] スピン偏極の外的制御とチューナブルスピン源の創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷山智康
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] スピン依存光電流の効率的検出とスピイク状符号反転 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田詠史, 白幡泰浩, 内藤朋之, 伊藤満, 山口雅史, 谷山智康
  • 学会等名: 日本磁気学会第34回学術講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Spin Filtering Effect at Fe_3O_4/Modulation Doped GaAs Interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shirahata, E.Wada, M.Itoh, T.Taniyama
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA 2010)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] 異種材料複合化によるナノ磁性スピントロニクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷山智康
  • 学会等名: 日本磁気学会第34回ナノマグネティックス専門研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] Correlation between Cu/Ni Layer Thickness and Magnetic Properties of Cu/Ni Multilayers on GaAs(001)
  • 著者名/発表者名: Y. Shirahata, M. Itoh, and T. Taniyama
  • 学会等名: 8th International Symposium on Metallic Multilayers (MML2013)
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府）
• [学会発表] Structural Phase Transition Induced Magnetic Anisotropy of FePd/BaTiO3
  • 著者名/発表者名: R. Shiina, I. Suzuki, Y. Shirahata, M. Itoh, and T. Taniyama
  • 学会等名: 11th International Conference on Ferrites (ICF11)
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
• [学会発表] Electron Spin Transmission due to Spin-Filtering Effect in Fe3O4-based Spin-LED Structure
  • 著者名/発表者名: E. Wada, Y. Shirahata, M. Itoh, M. Yamaguchi, and T. Taniyama
  • 学会等名: 11th International Conference on Ferrites (ICF11)
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
• [学会発表] FePd/BaTiO3(001)における構造相転移と磁性との相関
  • 著者名/発表者名: 椎名 亮太, 鈴木 一平, 伊藤 満, 谷山 智康
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会(2013年)
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] Cu/Ni/GaAs(001)多層膜におけるCu/Ni膜厚比と積層周期及び磁気特性との相関
  • 著者名/発表者名: 白幡 泰浩, 伊藤 満, 谷山 智康
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会(2013年)
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] スピン注入源としてのCu/Ni多層膜の作製と磁気特性
  • 著者名/発表者名: 白幡 泰浩, 伊藤 満, 谷山 智康
  • 学会等名: 第17回半導体スピン工学の基礎と応用 PASPS-17
  • 発表場所: 九州大学（福岡県）
• [学会発表] Correlation between Magnetic Anisotropy, Lattice Mismatch, and Chemical Order in L10-FePd Thin Films
  • 著者名/発表者名: R. Shiina, I. Suzuki, E. Wada, Y. Shirahata, M. Itoh, and T. Taniyama
  • 学会等名: International Conference of the Asian Union of Magnetics Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂（奈良県）
• [学会発表] FePd薄膜における磁気的性質と秩序パラメータ及び格子ミスマッチとの相関
  • 著者名/発表者名: 椎名 亮太, 鈴木 一平, 白幡 泰浩, 和田 詠史, 伊藤 満, 谷山 智康
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] Energy Dissipation-Less Spin-Based Devices
  • 著者名/発表者名: T. Taniyama
  • 学会等名: 2012 ASPIRE Symposium
  • 発表場所: KAIST, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Transmission of Spin Polarized Photoelectrons across Ferromagnet/Semiconductor Interfaces using Oblique Hanle Effect
  • 著者名/発表者名: Y. Shirahata, T. Isozaki, I. Suzuki, E. Wada, M. Itoh, M. Yamaguchi, and T. Taniyama
  • 学会等名: 19th International Conference on Magnetism (ICM2012)
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] Electric Field Effect on Magnetic Coercivity of Fe3O4/BaTiO3 Heterostructures
  • 著者名/発表者名: T. Taniyama, T. Nozaki, Y. Shirahata, G. Venkataiah, and M. Itoh
  • 学会等名: 19th International Conference on Magnetism (ICM2012)
  • 発表場所: Busan, Korea
• [備考]
  • URL: http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/
• [備考]
  • URL: http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab/