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半導体・磁性体ハイブリッド構造におけるスピン制御とスピンダイナミクスの光検出

研究課題

研究課題/領域番号 23246002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関筑波大学 (2012-2013)
東北大学 (2011)

研究代表者

大野 裕三  筑波大学, 数理物質系, 教授 (00282012)

研究分担者 山ノ内 路彦  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40590899)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2012年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードスピントロニクス / GaAs / スピン注入 / Hanle効果 / 顕微Kerr測定 / 顕微カー効果測定 / トンネル磁気接合 / 顕微カー回転測定 / スピン流 / スピン軌道相互作用 / トンネル接合 / トンネル磁気抵抗 / 電流誘起スピン分極
研究概要

本研究では,垂直磁化を有するCoFeBを強磁性層とするCoFeB/MgO/GaAs磁気トンネル接合を有する3端子阻止を作製し,磁気輸送特性測定,および顕微カー回転測定を行い,半導体GaAsにおけるスピン蓄積とスピン検出を実施した.磁気輸送測定では,スピン注入・蓄積を示唆するHanle効果を確認した.一方で,顕微カー回転測定においては±2Tの強い面内磁界を印加してもカー回転信号が残った.以上の結果から,明瞭なスピン注入・蓄積の光検出はできなかった.本研究を通じて,MgOとGaAs界面が面直スピン注入において重要であることがわかった.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Strain and origin of inhomogeneous broadening probed by optically dete cted nuclear magnetic resonance in a (110) GaAs quantum well2014

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Ono, Jun Ishihara, Genki Sato, Shunichiro Matsuzaka, Yuzo Ohno, and Hideo Ohno
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.115308

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct mapping of photoexcited local spins in a modulation-doped GaAs/AlGaAs wires2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishihara, Yuzo Ohno, and Hideo Ohno
    • 雑誌名

      Japanese Jounal of Applied Physics

      巻: 53 号: 4S ページ: 04EM04-04EM04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04em04

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain and origin of inhomogeneous broadening probed by optically detected nuclear magnetic resonance in a (110) GaAs quantum well2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ono, J. Ishihara, G. Sato, S. Matsuzaka, Y. Ohno, and H. Ohno
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 ページ: 115308-115308

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A strong anisotropy of spin dephasing time of quasi-one dimensional electron eas in modulation-doned GaAs/AlGaAs wires2013

    • 著者名/発表者名
      Jun Ishihara, Masaaki Ono, Yuzo Ohno, and Hideo Ohno
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 号: 21

    • DOI

      10.1063/1.4807171

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlating the interface structure to spin injection in abrupt Fe/GaAs(001) flms2013

    • 著者名/発表者名
      L.R.Fleet, K.Yoshida, H.Kobayashi, Y.Kaneko, S.Matsuzaka, Y.Ohno, H.Ohno, S.Honda, J.Inoue, and A.Hirohata
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: Vol. 87 号: 2 ページ: 24401-24401

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.024401

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A strong anisotropy of spin dephasing time of quasi-one dimensional electron gas in modulation-doped GaAs/AlGaAs wires2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishihara, M. Ono, Y. Ohno, and H. Ohno
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 ページ: 212402-212402

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mapping of photoexcited local spins in a modulation-doped GaAs/AlGaAs wires2013

    • 著者名/発表者名
      J.Ishihara, Y.Ohno, and H.Ohno
    • 学会等名
      2013 International Conference on the Solid State Devices and Materials (SSDM2013)
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan(M-4-2)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Coherent Manipulation of Nuclear Spins in Semiconductors with an Electric Field2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohno
    • 学会等名
      2013 Quantum Science Symposium
    • 発表場所
      Waltham, MA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical and Optical Detection of Spin Injection in CoFe/MgO/n-GaAs junctions2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohno, H.Kobayashi, S.Matsuzaka, Y.Kaneko, J.Ishihara, S.Ikeda, and H.Ohno
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      ETH Zurich
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mapping of photoexcited local spins in a modulation-doped GaAs/AlGaAs wires2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishihara, Y. Ohno, and H. Ohno
    • 学会等名
      2013 International Conference on the Solid State Devices and Materials (SSDM2013)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Wire width dependence of suppressed spin dephasing in modulation-doped GaAs/AlGaAs wires2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ishihara, Y. Ohno, and H. Ohno
    • 学会等名
      7th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH7)
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coherent Manipulation of Nuclear Spins in Semiconductors with an Electric Field2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno
    • 学会等名
      2013 Quantum Science Symposium
    • 発表場所
      Waltham, MA.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核電気共鳴を用いたGaAs/AlGaAs(110)量子井戸中における核スピンのコヒーレント操作2013

    • 著者名/発表者名
      石原 淳, 小野 真証, 大野 裕三, 大野 英男
    • 学会等名
      秋季第74 回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electrical and Optical detection of spin polarized electronsin n-GaAs/MgO/CoFe junctions2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kaneko
    • 学会等名
      The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Co_<50>Fe_<50>/MgO/n-GaAs接合を用いたスピン蓄積の電気的-光学的検出2011

    • 著者名/発表者名
      金子雄基, 小林裕臣, 松坂俊一郎, 池田正二, 大野裕三, 大野英男
    • 学会等名
      第16回半導体スピンの基礎と応用(PASPS16)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The effect of an inhomogeneous interface on the transport properties across Fe/GaAs(001) films

    • 著者名/発表者名
      L.R. Fleet
    • 学会等名
      The 19th ICM conference
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Electrical and Optical Detection of Spin Injection in CoFe/MgO/n-GaAs Junctions

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno
    • 学会等名
      The 31st ICPS 2012
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~oono/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 大野研究室

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~oono/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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