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ナノ炭素スピントロニクスのためのフラーレン-遷移金属複合系スピン注入源の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360266
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

境 誠司  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, グループリーダー (10354929)

研究分担者 圓谷 志郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・先端基礎研究センター, 副主任研究員 (40549664)
松本 吉弘  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究員 (80455287)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードフラーレン / ナノ炭素 / スピントロニクス / グラフェン / 分子スピントロニクス / 界面 / X線吸収 / X線磁気円二色性 / スピン注入 / 磁性金属 / トンネル磁気抵抗効果 / スピン偏極 / スピンフィルター / XMCD / グラニュラー薄膜
研究成果の概要

グラフェンやフラーレンなどナノ炭素材料は次世代スピントロニクスの候補材料として有望である。本研究では、強磁性金属電極に代わるスピン注入源として、フラーレン-遷移金属化合物と強磁性金属からなる複合構造に着目し、同構造の物性探索と電極応用に向けた基礎研究を行った。
フラーレンと鉄ナノ粒子からなる複合系薄膜の磁気伝導特性を調査し、フラーレン/鉄界面は伝導電子のスピン偏極率を増大するスピンフィルターとして働くことを明らかにした。さらに、C60単分子層/鉄薄膜の深さ分解X線磁気円二色性分光の実験と理論計算を実施し、界面においてC60の電子状態が著しく変化しスピン分裂が生じることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] High spin polarization at the Fe/C60 interface in the Fe-doped C_<60> film2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, Y. Matsumoto, M. Ohtomo, S. Entani, P. V. Avramov, P. B. Sorokin, H. Naramoto
    • 雑誌名

      Synth. Met.

      巻: 173 ページ: 22-22

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2012.10.027

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin orientation transition across the single-layer graphene/nickel thin film interface2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Matsumoto, Shiro Entani, Akihiro Koide, Manabu Ohtomo, Pavel V. Avramov, Hiroshi Naramoto, Kenta Amemiya, Takashi Fujikawa and Seiji Sakai
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 1 号: 35 ページ: 5533-5537

    • DOI

      10.1039/c3tc30872c

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Carbon-based hybrid structures for spintronics2016

    • 著者名/発表者名
      境 誠司
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Nanoparticles/Nanomaterials and Applications
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2016-01-18 – 2016-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子スピントロニクスと界面スピン物性2014

    • 著者名/発表者名
      境 誠司
    • 学会等名
      第59回物性若手夏の学校
    • 発表場所
      浜名湖ロイヤルホテル(浜松)
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High interface spin polarization and its mechanism in fullerene-magnetic metal systems2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai
    • 学会等名
      4th Worldwide University Network International Conference on Spintronics
    • 発表場所
      Sydney, Australia(招待講演)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High spin polarization of tunneling electrons at the interfaces in fullerene-magnetic metal systems2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai
    • 学会等名
      4th International Meeting on Spins in Organic Semiconductors
    • 発表場所
      London, England
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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