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2009 年度 研究成果報告書

磁性半導体・半導体ハイブリッド構造におけるスピン三端子デバイス

研究課題

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研究課題/領域番号 18206001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東北大学

研究代表者

新田 淳作  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00393778)

研究分担者 好田 誠  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00420000)
連携研究者 大野 裕三  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (00282012)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
キーワード半導体
研究概要

半導体InGaAsチャネルを細線化することによりスピン緩和が抑制されることを見出した。さらにゲート電圧によりスピン軌道相互作用の強さを制御することにより、二次元電子ガスの場合と比べて大幅にスピン緩和長が増加することを実験的に成功した。磁性半導体GaMnAs細線構造を作製し、磁気異方性定数及び磁化反転過程を評価した結果、人工的に磁気異方性を導入できることを確認した。3層GaMnAsダブルバリアトンネルトランジスタ構造の作製条件を最適化し、電流増幅率=コレクタ電流/ベース電流が適当なバイアス条件化で1以上となり増幅機能を得ることに成功した。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 学会発表 (12件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件)

  • [雑誌論文] Width and temperature dependence of lithography-induced magnetic anisotropy in (Ga,Mn)As wires2010

    • 著者名/発表者名
      M. Kohda, J. Ogawa, J. Shiogai, F. Matsukura, Y. Ohno, H. Ohno, J. Nitta
    • 雑誌名

      Physica E

  • [雑誌論文] Enhancement of spin orbit interaction and the effect of interface diffusion in InGaAsP/InGaAs heterostructures2010

    • 著者名/発表者名
      M. Kohda, J. Nitta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 81

      ページ: 115118

  • [雑誌論文] Electrical Manipulation of Spins in the Rashba Two Dimensional Electron Gas Systems2009

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta, T. Bergsten, Y. Kunihashi, M. Kohda
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys 105

      ページ: 122402

  • [雑誌論文] Enhancement of Spin Lifetime in Gate-Fitted InGaAs Narrow Wires2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kunihashi, M. Kohda, J. Nitta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 102

      ページ: 226601

  • [雑誌論文] 半導体中のスピン寿命の増大に成功2009

    • 著者名/発表者名
      新田淳作, 好田誠, 国橋要司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌 92

      ページ: 899-900

  • [雑誌論文] All-Electrical Detection of the Relative Strength of Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interaction in Quantum Wires2008

    • 著者名/発表者名
      M. Scheid, M. Kohda, Y. Kunihashi, K. Richter, J. Nitta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Let. 101

      ページ: 266401

  • [雑誌論文] High remanent magnetization of L10-ordered FePt thin film on MgO / (001) GaAs2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kohda, A. Ohtsu, T. Seki, A. Fujita, J. Nitta, S. Mitani, K. Takanashi
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 47

      ページ: 3269-3271

  • [雑誌論文] Manipulating spin orbit interaction in semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kohda, T. Bergsten, J. Nitta
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 77

      ページ: 031008

  • [雑誌論文] ラシュバ効果をめぐる新展開2008

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 雑誌名

      パリティ 23

      ページ: 26-28

  • [雑誌論文] Time reversal Aharonov-Casher effect using Rashba spin-orbit interaction2007

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta, T. Bergsten
    • 雑誌名

      New.J.Phys. 9

      ページ: 341

  • [雑誌論文] Rashba スピン軌道相互作用を用いたアハロノフ・キャッシャー効果2007

    • 著者名/発表者名
      新田淳作, トビアス バーグステン
    • 雑誌名

      固体物理 42

      ページ: 49-58

  • [学会発表] Spin manipulation and generation with spin orbit interaction in semiconductor heterostructures2010

    • 著者名/発表者名
      M. Kohda, J. Nitta
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2010
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20100123-20100128
  • [学会発表] Spin Coherent Transport in InGaAs Wires and Rings2009

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Advanced Materials and Devices
    • 発表場所
      Jeju
    • 年月日
      20091209-20091211
  • [学会発表] 電界効果スピントランジスタに向けたスピン電界制御2009

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 学会等名
      日本磁気学会第26回スピンエレクトロニクス専門研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] Semiconductor Spintronics with/without Ferromagnets2008

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 学会等名
      第32回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      多賀城
    • 年月日
      20080912-20080915
  • [学会発表] スピン軌道相互作用を用いたスピントランジスタ2008

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20080902-20080905
  • [学会発表] Spin Related Transport affected by Competition between Spin-orbit Interaction and Zeeman Effect2008

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      18th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics
    • 発表場所
      San Pedero, Brazil
    • 年月日
      20080803-20080808
  • [学会発表] Electrical Manipulation of spins in the Rashba 2DEG systems2008

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      29th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Rio de Janeiro
    • 年月日
      20080727-20080801
  • [学会発表] Spin-Orbit Effect in Semiconductor Nanostructures2008

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      XXXVII International School on the Physics of Semiconductor Compounds
    • 発表場所
      Jaszowiec, Poland
    • 年月日
      20080607-20080613
  • [学会発表] Electrical manipulation of spin precession based on the Rashba spin-orbit interaction2007

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      17th Electronic Properties of Two-dimensional Systems and Modulated Semiconductor Structures
    • 発表場所
      Genova
    • 年月日
      20070715-20070720
  • [学会発表] Electrical Manipulation of Spins and Spin Devices in Semiconductors2007

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 学会等名
      26th Electronic Materials Symposium
    • 発表場所
      堅田
    • 年月日
      20070704-20070706
  • [学会発表] Spin Transport in Semiconductors2007

    • 著者名/発表者名
      J. Nitta
    • 学会等名
      4th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology
    • 発表場所
      Maui
    • 年月日
      20070617-20070622
  • [学会発表] スピントランジスタに向けてのスピン電界制御2006

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 学会等名
      応用物理学会、応用電子物性分科会、スピンエレクトロニクス研究会共同主催研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2006-10-17
  • [図書] Controllable Quantum States- Mesoscopic Superconductivity and Spintronics2009

    • 著者名/発表者名
      H. Takayanagi, J. Nitta, H. Nakano
    • 総ページ数
      1-420
    • 出版者
      World Scientific
  • [図書] 電解スピンFET(スピントロニクスの基礎と材料・応用技術の最前線)2009

    • 著者名/発表者名
      新田淳作
    • 総ページ数
      331-340
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/8581980d5b925fab833231ce5754cba1.html

  • [産業財産権] トランジスタおよび電子回路2009

    • 発明者名
      好田誠, 新田淳作
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-247794
    • 出願年月日
      2009-10-28
  • [産業財産権] スピン軌道相互作用を用いたゼロ磁場における電子スピン共鳴2009

    • 発明者名
      好田誠, 新田淳作
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-220161
    • 出願年月日
      2009-08-14
  • [産業財産権] ヘテロ界面挿入に基づくスピン軌道相互作用増大方法2009

    • 発明者名
      好田誠, 新田淳作
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-189211
    • 出願年月日
      2009-08-13
  • [産業財産権] スピン相補性インバータ2009

    • 発明者名
      好田誠, 新田淳作
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-189207
    • 出願年月日
      2009-08-13
  • [産業財産権] スピン軌道相互作用の増大方法2009

    • 発明者名
      好田誠, 新田淳作
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-189202
    • 出願年月日
      2009-08-13

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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