リコンフィギャラブル・ナノスピンデバイス

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18106007
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 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, 教授 (30192636)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 電子デバイス・集積回路 / スピンデバイス

研究概要

本研究では、従来の半導体デバイスでは不可能であったリコンフィギャラブルな機能をもつナノスピンデバイスの基盤技術を開発することを目指している。スピン自由度を有する新しい半導体デバイス構造を提案し、柔軟な情報処理機能、すなわちハードウェアを作製した後で機能を再構成(書き換える)することが可能(リコンフィギャラブル)な半導体デバイスを試作し、その動作原理を示す。大きく分けて次の3タイプのスピンデバイス ; (1)IV族半導体をベースとしたMOSFET型(プレーナ型)のスピンデバイス、(2)III-V 族半導体をベースとした接合型スピントランジスタ、(3)磁性金属微粒子と半導体からなる複合構造をベースとした単電子スピントランジスタ、について研究を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Electromotive force and huge magnetoresistance in magnetic tunnel junctions (2009)
  • 著者名/発表者名: Pham Nam Hai, Shinobu Ohya, Masaaki Tanaka, Stewart E.Barnes, Sadamichi Maekawa
  • 雑誌名: Nature 458 ページ: 489-492
• [雑誌論文] Spin-dependent transport properties in GaMnAs-based spin hot-carrier transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuno, S. Ohya, P. N. Hai, and M. Tanaka
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 90 ページ: 162505/1-3
• [雑誌論文] Quantum-size effect and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic- semiconductor quantum heterostructures (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ohya, P. N. Hai, Y. Mizuno, and M. Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. 75 ページ: 155328/1-6
• [雑誌論文] Metal-Oxide-Semiconductor Based Spin Devices for Reconfigurable Logic (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka and S. Sugahara
  • 雑誌名: Invited paper in the Special Issue on Spintronics, IEEE Transactions on Electron Devices Vol. 54 ページ: 961-976
• [雑誌論文] Reconfigurable Logic Gates Using Single Electron Spin Transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: Pham Nam Hai, S. Sugahara and M. Tanaka
  • 雑誌名: Jpn.J. Appl. Phys. 46 ページ: 6579-6585
• [学会発表] Spin dependent transport in III-V magnetic heterostructures (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka
  • 学会等名: Spintronics 2008, Spin Sensing and Devices, SPIE Optics & Photonics Symposium
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20080810-14
• [学会発表] Recent Progress in Materials and Devices for Semiconductor Spintronics (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka
  • 学会等名: 9th International Workshop on Expert Evaluation & Control of Compound Semiconductor Materials & Technologies
  • 発表場所: Lodz, Poland
  • 年月日: 20080601-04
• [学会発表] Materials and Devices for Semiconductor Spintronics (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka
  • 学会等名: 4th Asian Conference of Crystal Growth and Crystal Technology (CGCT-4)
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20080521-23
• [図書] Semiconductors and Semimetals, Spintronics, Elsevier (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, M. Yokoyama, P. N. Hai, and S.Ohya
  • 出版者: Properties and functionalities of MnAs/III-V hybrid and composite structures (Vol.82)
• [備考] 第3回日本学術振興会賞 田中雅明、2007年3月
• [備考] 第20回先端技術大賞(学生部門最優秀賞)ファムナムハイ、2006年7月
• [備考] 応用物理学会講演奨励賞、大矢忍、2007年3月
• [備考] 40th International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2008) Young Researcher Award、Pham Nam Hai 2009年9月41st SSDM にて受賞式(予定)
• [備考]
  • URL: http://www.cryst.t.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] 磁気-電気のエネルギー変換装置、起電力発生装置、および磁気センサー装置 (2009)
  • 産業財産権番号: PCT特許仮出願(出願番号61/158128)
  • 出願年月日: 2009-03-07