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効率的スピン流生成とスピンホール角制御のための界面制御とバンドエンジニアリング

公募研究

研究領域ナノスピン変換科学
研究課題/領域番号 15H01011
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

大矢 忍  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードスピントロニクス / スピン流 / エピタキシャル単結晶薄膜 / スピンポンピング / スピンエレクトロニクス / 分子線エピタキシー / 界面
研究実績の概要

・筑波大学黒田眞司教授および東京大学理学部秋山了太助教と共同で、分子線エピタキシー法によりGaAs基板上に高品質な単結晶トポロジカル結晶絶縁体SnTe薄膜を成長し、スピンポンピングを用いることにより単結晶FeからSnTeのバルク状態へのスピン注入に世界で初めて成功した。起電力の温度依存性の系統的な測定から、0.01というPdやバルクBi2Se3と並ぶ比較的大きなスピンホール角が得られ、SnTeが応用上有望であることを明らかにした。(S. Ohya et al., submitted.)
・東京大学物性研究所岡本博教授と共同で、単結晶強磁性半導体GaMnAsにおけるTHzパルスを利用したコヒーレント磁化制御に初めて成功した。THzの超高速のスピンダイナミクスにおいては、物質はダンピングの影響をほとんど受けないため、超高速磁化制御や磁化反転が可能であることが期待されている。(T. Ishii, S. Ohya et al., in preparation.)
・新学術研究領域A02班の東京大学物性研究所勝本信吾教授との共同研究で、Nb狭ギャップ構造における強磁性半導体InFeAsへの超伝導近接効果の実現に初めて成功した。臨界電流の磁場依存性に特異な振動パターンが観測された。この結果は三重項クーパー対の形成を示唆しているものと考えられる。(T. Nakamura, S. Ohya et al.,to be submitted.]
・フルエピタキシャル単結晶LaSrMnO3/LaAlO3/SrTiO3へテロ構造を用いて、LaSrMnO3からLaAlO3/SrTiO32次元電子ガス界面への、スピンポンピングを用いたスピン注入とスピン電荷変換に、本材料系で初めて成功した。基板に印加した電界の大きさにより変換効率を変調することに成功した。[S. Ohya et al., to be submitted.]

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Spin injection into a high-mobility two-dimensional electron gas in all-epitaxial La0.7Sr0.3MnO3/LaAlO3/SrTiO3 using spin pumping2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Takeshima, Le Duc Anh, Tatsuya Matou, Masaaki Tanaka, and Shinobu Ohya
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜、神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz electric-field induced Franz-Keldysh effect and magnetization modulation in the ferromagnetic semiconductor GaMnAs2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Ishii, Hiromichi Yamakawa, Toshiki Kanaki, Tatsuya Miyamoto, Noriaki Kida, Hiroshi Okamoto, Masaaki Tanaka, and Shinobu Ohya
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜、神奈川
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性半導体GaMnAsにおけるFranz-Keldysh効果を利用したテラヘルツパルス光による磁気光学効果の超高速変調2016

    • 著者名/発表者名
      石井友章、山川大路、金木俊樹、宮本辰也、貴田徳明、岡本博、田中雅明、大矢忍
    • 学会等名
      第21回スピン工学の基礎と応用(PASPS-21)
    • 発表場所
      北海道大学、札幌、北海道
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Spin injection into the topological crystalline insulator SnTe using spin pumping2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohya, A. Yamamoto, T. Yamaguchi, R. Ishikawa, R. Akiyama, Y. K. Wakabayashi, S. Kuroda, and M. Tanaka
    • 学会等名
      International workshop on nano-spin conversion science and quantum spin dynamics
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Tokyo, Bunkyo-ku
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafast manipulation of the magnetization of ferromagnetic semiconductor GaMnAs using a terahertz magnetic field2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ishii, H. Yamakawa, T. Kanaki, T. Miyamoto, N. Kida, H. Okamoto, M. Tanaka, and S. Ohya
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性半導体(In,Fe)Asにおける超伝導電流2016

    • 著者名/発表者名
      中村壮智, 岩崎優, Le Duc Anh, 橋本義昭, 大矢忍, 田中雅明, 勝本信吾
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢、石川県
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • 学会等名
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS)
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Hyogo
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • 学会等名
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS)
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center、兵庫県、神戸市
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long range supercurrent in ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, Y. Iwasaki, L. D. Anh, Y. Hashimoto, S. Ohya, M. Tanaka, and S. Katsumoto
    • 学会等名
      33rd International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS)
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature dependence of the electromotive force in the topological crystalline insulator SnTe induced by spin pumping2016

    • 著者名/発表者名
      Akiyori Yamamoto, Tomonari Yamaguchi, Ryo Ishikawa, Ryota Akiyama, Yuki K. Wakabayashi, Shinji Kuroda, Shinobu Ohya, and Masaaki Tanaka
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会, 21p-W241-12
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都、目黒区
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of the electromotive force in the topological crystalline insulator SnTe induced by spin pumping2016

    • 著者名/発表者名
      Akiyori Yamamoto, Tomonari Yamaguchi, Ryo Ishikawa, Ryota Akiyama, Yuki K. Wakabayashi, Shinji Kuroda, Shinobu Ohya, and Masaaki Tanaka
    • 学会等名
      第7回低温センター研究交流会, P-33
    • 発表場所
      東京大学、東京都、文京区
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エピタキシャル単結晶薄膜および その接合界面を生かしたスピントロニクス2016

    • 著者名/発表者名
      大矢忍
    • 学会等名
      ATIスピントロニクス研究会
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ御茶ノ水, 東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin injection into the topological crystalline insulator SnTe using spin pumping2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, T. Yamaguchi, R. Ishikawa, R. Akiyama, Y. K. Wakabayashi, S. Kuroda, S. Ohya, and M. Tanaka
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会, 14p-2J-18
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県、名古屋市
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科総合研究機構大矢研究室

    • URL

      http://www.cryst.t.u-tokyo.ac.jp/ohya/entry_Pub.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大矢研究室 論文一覧

    • URL

      http://www.cryst.t.u-tokyo.ac.jp/ohya/entry_Pub.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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