| 研究課題/領域番号 |
16K04879
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
原 正大 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (50392080)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | グラフェン / 酸化物ナノシート / スピントロニクス |
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| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き、Langmuir-Blodgett法を用いて酸化チタンナノシートとグラフェンの複合構造の素子作製を行い、スピン流の制御及び検出を行うことを試みた。酸化チタンナノシートを磁性体（パーマロイ）電極とグラフェン間のバリア層として利用することを試みたところ、適度な接触抵抗が実現できることが分かった。しかし、蒸着で作製した酸化アルミニウム薄膜を用いた前年度の予備実験のような明確なスピンシグナルを現時点では観測することは出来ていない。試料によっても、接触抵抗等にバラつきがあることから、今後は原子間力顕微鏡等を用いて、積層状態や表面状態を詳細に確認しながら、素子作製を進めていく必要があると考えられる。
酸化マンガンナノシートの磁性についても、引き続き研究を行った。広島大学放射光科学研究センターにおけるXMCD（磁気円二色性）の測定により、ナノシート上に蒸着した強磁性Fe薄膜との磁気的相互作用について調べた。別の共同研究として第一原理計算によるシミュレーションも開始し、強磁性発現機構の解明等を進めている。最終的にはグラフェン等と積層させるなどの素子加工を想定しているが、現時点ではシートサイズが１００ナノメートルより小さいという点が大きな課題となっている。剥離前の結晶サイズを大きくすることや剥離方法の見直し作業を進めており、少しずつ改善が見られている。また、他の磁性を持つ可能性がある二次元シートに関しても検討を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
酸化チタンナノシートをスピン注入・検出のバリア層として用いる目処がたったため、今後は着実に実験を進めることにより、当初の目的を達成できると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
電子線リソグラフィーを用いた素子作製プロセス毎に、原子間力顕微鏡を用いて随時観察していくことが重要であることがわかった。今後はシート表面や積層状態に注意しながら、再現性の高い素子作製を行っていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度に学会発表や論文投稿を予定しており、当初計画より予算が必要なため、繰越を行った。
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| 備考 |
熊本大学大学院先端科学研究部基礎科学部門物理科学分野原研究室
http://crocus.sci.kumamoto-u.ac.jp/physics/meso/index.html
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