電子スピントロニクスデバイス研究調整班

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14076101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
• 研究分担者: 秋永 広幸 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 ; 猪俣 浩一郎 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (90323071) ; 山田 省二 北陸先端科学技術大学院大学, 新素材センター, 教授 (00262593)
• キーワード: スピントロニクス / ヘテロ構造電子デバイス / 強磁性トンネル接合 / キャリアスピン / MRAM / 電子スピントロニクスデバイス / スピン注入 / グラニュラー構造

研究概要

様々な半導体スピントロニクス材料における伝導電子(または正孔)とスピンの相互作用を解明・制御し、それを利用した電子-スピントロニクスデバイスを作製する。特に、スピン依存伝導による顕著な磁気輸送特性と半導体固有の特長(キャリア濃度が可変、バンドエンジニアリング、半導体デバイスとの整合性)の両方を生かした機能デバイスを実現する。具体的には(1)半導体をベースとした強磁性トンネル接合、強磁性グラニュラー構造・ヘテロ構造など電子-スピントロニクスデバイスの基本構造の作製技術を確立する。
(2)キャリアスピン(スピン偏極電流)の生成、注入、輸送、記憶(蓄積)、検出といったスピン機能の理解を深め解明し、制御する。
(3)さらにそれらの基本構造をベースとした電子-スピントロニクスデバイスを設計・試作し、半導体スピントロニクス基盤技術を確立する。
平成14年度には、上記テーマに関する研究会・研究打ち合わせを実施するとともに、下記の研究・調査分析を行った。
・電子スピントロニクスデバイスの研究動向調査と分析、統括的な計画調整(田中)
・スピン注入を含む電子スピントロニクスデバイスの研究動向調査と分析(山田)
・不揮発性磁気メモリ(MRAM)を含む電子スピントロニクスデバイスの研究動向調査と分析(猪俣)
・磁性グラニュラー構造を含む電子スピントロニクスデバイスの研究動向調査と分析(秋永)。

研究成果

• [文献書誌] S.Sugahara, M.Tanaka: "Tunneling Magnetoresistance in Fully Epitaxial MnAs/AlAs/MnAs Ferromagnetic Tunnel Junctions Grown on Vicinal GaAs(111)B Substrates"Applied Physics Letters. Vol.80. 1969-1972 (2002)
• [文献書誌] A.M.Nazmul, S.Sugahara, M.Tanaka: "Transport Properties of Mn delta-doped GaAs and the effect of selective doping"Applied Physics Letters. Vol.80. 3020-3022 (2002)
• [文献書誌] M.Tanaka: "Ferromagnet (MnAs)/III-V Semiconductor Hybrid Structures"Semiconductor Science and Technology. Vol.17, No.4. 327-341 (2002)
• [文献書誌] M.Tanaka, Y.Higo: "Tunneling magnetoresistance in GaMnAs/AlAs/GaMnAs ferromagnetic semiconductor heterostructures"Physica E. Vol.13. 495-503 (2002)
• [文献書誌] S.Sugahara, M.Tanaka: "Growth Characteristics and Tunneling magnetoresistance of MnAs/AlAs/MnAs Trilayer Heterostructures Grown on Vicinal GaAs (111)B Substrates"Physica E. Vol.13. 582-588 (2002)
• [文献書誌] H.Shimizu, M.Tanaka: "Quantum size effect and ferromagnetic ordering in ultrathin GaMnAs/AlAs heterostructures"Journal of Applied Physics. Vol.91. 7487-7489 (2002)