ｐ型非磁性半導体におけるスピン流の生成と検出

• 研究課題/領域番号: 23360002
• 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: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 松倉 文礼 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (50261574)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2011年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: スピントロニクス / 強磁性半導体 / スピン・ポンピング / 逆スピン・ホール効果 / 電流磁気効果 / 結晶成長 / スピンエレクトロニクス / 半導体物性 / MBE

研究概要

強磁性半導体(Ga,Mn)As/非磁性半導体p-GaAsを用い、p-GaAs中にスピン・ポンピングによるスピン流の生成とその逆スピン・ホール効果による電気的検出が可能であることを示した。観測される電気的信号には(Ga,Mn)As中の電流磁気効果による信号が重畳しており、その定量的分離手法を確立した。確立した手法はPy/Pt等の金属材料に対しても適用できることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] DC voltages in Py and Py/Pt under ferromagnetic resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, S. Ikeda, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol. 7 ページ: 13002-13002
  • NAID: 210000136932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric field-induced magnetization switching in CoFeB-MgO - static magnetic field angle dependence (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kanai, M. Yamanouchi, S. Ikeda, Y. Nakatani, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Mangetics 巻: Vol. 50 ページ: 4200103-4200103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric field-induced magnetization swithcing in CoFeB-MgO - Static magnetic field angle dependence (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kanai, M. Yamanouchi, S. Ikeda, Y. Nakatani, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetism 巻: 50
  • 査読あり
• [雑誌論文] DC voltages in Py and Py/Pt under ferromagnetic resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, S. Ikeda, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: Applies Physics Express 巻: 7 号: 1 ページ: 013002-013002
  • DOI: 10.7567/apex.7.013002
  • NAID: 210000136932
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-plane magnetic field dependence of electric field-induced magnetization switching (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kanai, Y. Nakatani, M. Yamanouchi, S. Ikeda, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol. 103 ページ: 72408-72408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct-current voltages in (Ga, Mn)As structures induced by ferromagnetic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: Direct-current voltages in (Ga, Mn)As structures induced by ferromagnetic resonance 巻: Vol. 4 ページ: 3055-3055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct-voltages in (Ga,Mn)As structures induced by ferromagnetic resoncance (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms3055
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-plane magnetic field dependence of electric field-induced magnetization switching (2013)
  • 著者名/発表者名: Shun Kanai, Michihiko Yamanouchi, Shoji Ikeda, Yoshinobu Nakatani, Fumihiro Matsukura, and Hideo Ohno
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 103 号: 7 ページ: 72408-72408
  • DOI: 10.1063/1.4818676
  • 査読あり
• [学会発表] 電界誘起磁化ダイナミクスの実時間観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金井駿、仲谷栄伸、山ノ内路彦、池田正二、松倉文礼、大野英男
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] dc voltages induced by magnetization dynamics in (Ga, Mn)As-based structures (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Matsukura, L. Chen, and H. Ohno
  • 学会等名: The 2nd AIMR-CNSI Workshop
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2013-02-22
• [学会発表] DC voltages in (Ga, Mn)As and its adjacent p-GaAs under ferromagnetic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 学会等名: Seventh International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (Spintech VII)
  • 発表場所: Chicago, USA
• [学会発表] Electric field-induced magnetization switching in CoFeB-MgO under magnetic fields (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kanai, M. Yamanouchi, S. Ikeda, Y. Nakatani, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 学会等名: Summer School and Annual Meeting on Advanced Spintronic Materials and Transport Phenomena
  • 発表場所: Dresden, Germany
• [学会発表] Electric-field induced magnetization switching in CoFeB-MgO with different magnetic field angles (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kanai, M. Yamanouchi, S, Ikeda, Y. Nakatani, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA 2013)
  • 発表場所: Taichung, Taiwan
• [学会発表] DC voltages in (Ga,Mn)As and its adjacent p-GaAs under ferromagnetic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, F. Matsukura, and H. Ohno
  • 学会等名: Seventh International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (Spintech VII)
  • 発表場所: Chicago, USA
• [学会発表] 315. dc voltages in (Ga,Mn)As-based structures under ferromagnetic resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Matsukura
  • 学会等名: 4th International Conference on Superconductivity and Mangetism
  • 発表場所: Antalya, Turkey
  • 招待講演
• [学会発表] 電界誘起磁化反転の実時間観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金井駿、山ノ内路彦、池田正二、仲谷栄伸、松倉文礼、大野英男
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
• [学会発表] Electrical detection of ferromagnetic resonance in (Ga,Mn)As (2013)
  • 著者名/発表者名: 陳林
  • 学会等名: The 3rd CSIS International Symposium on Spintronics-based VLSIs
  • 発表場所: 仙台、日本
• [学会発表] Magnetic field angle dependence of the probabilities of electric-field induced magnetization switching (2013)
  • 著者名/発表者名: 金井俊
  • 学会等名: The 3rd CSIS International Symposium on Spintronics-based VLSIs
  • 発表場所: 仙台、日本
• [学会発表] dc voltages induced by magnetization dynamics in (Ga,Mn)As-based structures (2013)
  • 著者名/発表者名: 松倉文礼
  • 学会等名: The 2nd AIMR-CNSI Workshop
  • 発表場所: 仙台、日本
  • 招待講演
• [学会発表] Electromotive forces induced by magnetization dynamics in (Ga, Mn)As (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Matsukura
  • 学会等名: WUN-SPIN2012
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] Electrical signal related to ferromagnetic resonance in (Ga, Mn)As/p-GaAs bilayer structure (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, F. Matsukura, C. P. Lin, and H. Ohno
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Electromotive forces in (Ga, Mn)As-based structures (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Matsukura, L. Chen, C. P. Lin, M. Yamanouchi, and H. Ohno
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
  • 発表場所: Sendai
  • 招待講演
• [学会発表] Electromotive forces in (Ga,Mn)As-based structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 松倉文礼
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronic
  • 発表場所: 仙台、日本
  • 招待講演
• [学会発表] Electrical signal related to ferromagnetic resonance in (Ga,Mn)As/p-GaAs bilayer structure (2012)
  • 著者名/発表者名: 陳林
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronic
  • 発表場所: 仙台、日本
• [学会発表] Electromotive forces induced by magnetization dynamics in (Ga,Mn)As (2012)
  • 著者名/発表者名: 松倉文礼
  • 学会等名: WUN-SPIN2012
  • 発表場所: シドニー。オーストラリア
  • 招待講演
• [学会発表] Electromotive forces in (Ga,Mn)As-based structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 松倉文礼
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
  • 発表場所: 仙台、日本
  • 招待講演
• [学会発表] Electrical signal related to ferromagnetic resonance in (Ga,Mn)As/p-GaAs bilayer structure (2012)
  • 著者名/発表者名: 陳林
  • 学会等名: The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
  • 発表場所: 仙台、日本
• [学会発表] Electromotive forces induced by magnetization dynamics in (Ga,Mn)As (2012)
  • 著者名/発表者名: 松倉文礼
  • 学会等名: WUN-SPIN 2012
  • 発表場所: シドニー、オーストラリア
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://www.ohno.riec.tohoku.ac.jp