• 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

2006 年度 実績報告書

スピン注入による核スピン制御と半導体磁気メモリデバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 17656101
研究機関北海道大学

研究代表者

陽 完治  北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)

キーワード核スピン / メモリ / スピン注入 / スピントランジスタ / 強磁性体
研究概要

半導体中にスピン偏極した電子またはホールを注入することによって高性能なメモリセルを構成するための基礎検討をおこなった。天然の構成元素からなる半導体は、シリコンの場合もGaAs、InAsの場合も有限の核スピンを有する同位元素(例えばシリコン中の^<29>Si、砒化ガリウムの場合の^<69>Ga、^<71>Ga、^<75>As、インジウム砒素系半導体中の^<113>In、^<115>In)は多く存在するので局所的な核磁場を注入電子(またはホール)との超微細相互作用により磁化する原理を用いる限り、メモリセルに応用した場合のデバイスサイズが数ナノメートルオーダーまでは微細化がスケールできることがわかっだ。また磁化による書き込み読み出しを発生したホール電圧を信号として取り出すメモリセル構造を考案した(特許出願済み)。具体的なスピン注入および書き込み/読み出しの実験は、よりインパクトの大きいシリコンで進めるべく半導体メーカーと共同研究を開始した。化合物半導体へのスピン注入を行うために半導体上へ結晶成長可能で高いスピン偏極率を有すると有望視されている材料として酸化鉄の一形態であるマグネタイト(Fe_3O_4)のインジウム砒素上への結晶成長に成功し、またその磁化測定より面内に磁化容易軸をもつ強磁性特性を確認した(Appl.Phys.Lettに公表)。理論上は100%のスピン偏極率であるが、その実験的確認は極低温で相変化を引き起こすため、アンドレーエフ反射や極低温での偏光測定など通常の手段が使えないため新しい検証手段を模索中である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High quality Fe_<3-δ> O_4/InAs hybrid structure for electrical spin injection2007

    • 著者名/発表者名
      Marhoun Ferhat, Kanji Yoh
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 90

      ページ: 112501

  • [雑誌論文] Feasibility study of a semiconductor quantum bit structure based on a spin FET embedded with self-assembled InAs quantim dots2007

    • 著者名/発表者名
      Saori Kashiwada, Takashi Matsuda, Kanji Yoh
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth 301-302

      ページ: 785-788

  • [雑誌論文] State Tomography of Layered Qubits via Spin Blockade Measurements on the Edge Qubit in a Spin Field-effect Transistor Structure Embedded with Quantum Dots2007

    • 著者名/発表者名
      K.Yuasa, K.Okano, H.Nakazato, S.Kashiwada, K.Yoh
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol.893

      ページ: 1109-1110

  • [雑誌論文] Nanoscaled Systems studied by Mossbauer Spectroscopy : Fe/Tb Multilayer Contacts on InAs(001)2006

    • 著者名/発表者名
      R.Peters, W.Keune, E.Schuster, S.Kashiwada, M.Ferhat, K.Yoh
    • 雑誌名

      Superlattices and Microstructures

  • [産業財産権] グラフェン集積回路2006

    • 発明者名
      陽 完治
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      特願2006-163856
    • 出願年月日
      2006-06-13

URL: 

公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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