• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

FeベースIII-V族強磁性半導体によるスピントロニクス材料とデバイスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15F15362
研究機関東京大学

研究代表者

田中 雅明  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30192636)

研究分担者 NGUYEN TU  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
キーワード強磁性半導体 / 狭ギャップ強磁性半導体 / スピン / スピントロニクス / (Ga,Fe)Sb / 強磁性転移温度 / キュリー温度 / ヘテロ構造
研究実績の概要

正四面体Fe-AsやFe-Sb正四面体(閃亜鉛鉱型)共有結合を有する狭バンドギャップ・キャリア誘起III-V族強磁性半導体[(In,Fe)As, (Ga,Fe)Sb, (In,Fe)Sb]とその超薄膜・量子井戸・ヘテロ構造・ナノ構造、それらを用いたスピン機能デバイスを作製することを目的として、
初年度は以下の研究を行った。
1) 分子線エピキタシー(MBE)法による新しい鉄系強磁性半導体薄膜[(In,Fe)As, (Ga,Fe)Sb, (In,Fe)Sb]を作製した。
2) (In,Fe)As超薄膜を含む量子井戸構造をもつを作製し、波動関数をゲート電圧で制御することにより、電気的手段で磁性を制御することに成功した。
3) Fe濃度20%まで添加した(Ga,Fe)Sb混晶半導体薄膜を成長し、その構造、磁気物性、磁気光学効果、磁気輸送特性などを詳細に調べた。
4) Fe濃度20%の(Ga,Fe)Sbの強磁性転移温度(キュリー温度)T_Cは230Kに達した。これはIII-V族強磁性半導体のT_Cとしては最高値である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

新しい鉄系強磁性半導体薄膜のMBE成長に成功し、特にFe濃度20%の(Ga,Fe)Sbの強磁性転移温度(キュリー温度)T_Cは230Kに達した。これはIII-V族強磁性半導体のT_Cとしては最高値である。

今後の研究の推進方策

・強磁性半導体薄膜のMBE成長条件をさらに最適化し、より高品質で高いキュリー温度T_Cの材料を得る。
・強磁性のメカニズムを調べるため、キャリア濃度制御による強磁性の制御を試み、キャリア誘起強磁性の検証を行う。
・量子井戸構造をもつ電界効果トランジスタ(FET)における波動関数制御の実験をさらに進め、超低消費電力磁化制御技術の実証を行う。

備考

グエンタントゥ 2016年3月 応用物理学会スピントロニクス研究会英語講演奨励賞を受賞。
2015年秋季応用物理学会における下記発表に対して: Nguyen T. Tu, Masaaki Tanaka et al. "High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb"

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb2016

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, and Masaaki Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 108 ページ: 192401/1-4

    • DOI

      DOI: 10.1063/1.4948692 http://dx.doi.org/10.1063/1.4948692

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb2016

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, and Masaaki Tanaka
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb2015

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, and Masaaki Tanaka
    • 学会等名
      20th Conf. on Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors (PASPS-20), Tohoku University of Tokyo, December 3-4, 2015.
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-04

URL: 

公開日: 2016-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi