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2015 年度 実施状況報告書

強磁性金属Fe3Si/半導体FeSi2人工格子による新規スピン注入素子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K21594
研究機関久留米工業高等専門学校

研究代表者

堺 研一郎  久留米工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教 (00634495)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード電気的スピン注入
研究実績の概要

交付申請書に記載した本研究の目的では,スピントロニクスの次世代応用例として挙げられているスピントランジスタやスピン流回路の基盤技術となる電気的スピン注入に,強磁性金属Fe3Si/半導体FeSi2人工格子で初めて挑戦すると記述した.この実現のためには,局所配置型スピンバルブ効果と非局所配置型スピンバルブ効果の成功が鍵になるわけであるが,交付申請書では,局所配置型および非局所配置型スピンバルブ素子を作製するための成膜装置を購入することが当該年度の主な研究遂行業務と位置付けていた.しかし,実際に購入業務に入った際,競争入札業務で当初想定していなかった仕様策定業務に追われタイムロスをしてしまったため,昨年度末になって,成膜装置の購入を断念せざるを得なかった.キャッチアッププランとして,競争入札業務を避けることが可能であるスピンバルブ効果測定装置のセットアップに切り替えることとした.この選択肢であれば,競争入札のための仕様策定業務や購買業務を大幅にカットすることが可能になるからである.現在は,他機関での装置借用により,スピンバルブ素子の創製と保磁力差の確認までできている.つまり,サンプルの作製がほぼ完了に近い状況であるため,当初の研究計画の予定変更による遅れはあるものの,電気的スピン注入を成功させるという大目標に対しては進捗が悪いわけではない.今後は,スピンバルブ効果測定装置のセットアップを中心に,当初の研究目標達成に取り組む.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

交付申請書を提出した際には,平成27年度の研究実施計画において,真空蒸着装置を購入することを主な研究遂行業務としていた.しかし,実際に動き始めた際に,本校のルールでは,160万円を超える買い物をする場合には,一般競争入札で購入しなければならず,仕様書を固める作業に想定を大幅に超える時間を費やしてしまった.そこで,本予算に応募した際に,研究計画調書の中で記述していた交付申請書とは別の研究遂行方針を選択することにした.電磁石コイル・ソースメータ・ナノボルトメータを中心とした磁場印加装置の購入に切り替え,スピンバルブ効果の測定装置をセットアップする.この選択肢であれば,入札業務の時間を全てカットできるため,現時点からでも十分に装置を購入し,実験を遂行することができるからである.

今後の研究の推進方策

今後の研究方策としては,「現在までの進捗状況」の欄で記述した通り,本予算ではスピンバルブ効果測定装置のセットアップに取り組む.すでに,出身である九州大学吉武研究室のスパッタ装置を用いてスピンバルブ素子は創製しており,福岡工業大学のVSMを用いて保磁力差がついていることも確認済みである.つまり,研究全体としては順調に進んでいるため,本予算でセットアップさせていただくスピンバルブ効果測定装置が完成する頃には,サンプルの準備は完了しているため,研究目標である電気的スピン注入の実験には十分に取り組むことができる.

次年度使用額が生じた理由

交付申請書を提出した時点では,本研究の目標である強磁性金属Fe3Si/半導体FeSi2人工格子において,電気的スピン注入を実現するために,スピンバルブ素子を創製するための成膜装置を購入することが平成27年度の主な研究活動としていた.しかし,実際に購入業務に入った際に,本校のルールでは競争入札で仕入れなければならなくなったことから,仕様策定業務に大幅な時間を費やしてしまい,研究期間の関係から,平成27年度末に競争入札を断念せざるを得なくなった.

次年度使用額の使用計画

上記の「理由」に記述した研究計画の代わりに,本予算ではスピンバルブ効果測定装置のセットアップに変更することとした.この選択肢であれば,競争入札業務の時間がカットできるため,これからでも十分に装置を仕入れて,実験を遂行することができるためである.研究目的は「電気的スピン注入」から変更ない.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Fe/FeSi2/Fe3Siスピンバルブ素子の作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      中嶋一敬,石橋和也,堺研一郎,吉武剛
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 鉄シリサイド系スピンバルブ素子における電気・磁気特性2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋一敬,石橋和也,堺研一郎,吉武剛
    • 学会等名
      平成27年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      琉球大学工学部
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-06
  • [学会発表] Magnetic properties of Fe/FeSi2/Fe3Si trilayered films prepared by facing targets sputtering deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Ishibashi, Kazutoshi Nakashima, Ken-ichiro Sakai, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference/9th International Conference on Reactive Plasmas/33rd Symposium on Plasma Processing
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of spin valve junctions based on Fe/Fe3Si/FeSi2/Fe3Si quadrilayered films by facing targets direct-current sputtering2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Ishibashi, Kazutoshi Nakashima, Ken-ichiro Sakai, and Tsuyoshi Yoshitake
    • 学会等名
      68th Annual Gaseous Electronics Conference/9th International Conference on Reactive Plasmas/33rd Symposium on Plasma Processing
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe3Si/FeSi2/FeSi3スピンバルブ膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      石橋和也,浅井勇輝,中嶋一敬,堺研一郎,吉武剛
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] Fe-Si系スピンバルブ素子の作製とその電気・磁気特性2015

    • 著者名/発表者名
      石橋和也,中嶋一敬,堺研一郎,吉武剛
    • 学会等名
      第16回シリサイド系半導体夏の学校
    • 発表場所
      九大山の家・九重共同研修所
    • 年月日
      2015-07-25 – 2015-07-26

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公開日: 2017-01-06  

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