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2007 年度 実績報告書

GeTeベース強磁性半導体を用いたp-n-p構造を有するスピンデバイスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560306
研究機関山口大学

研究代表者

浅田 裕法  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70201887)

研究分担者 小柳 剛  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90178385)
仙波 伸也  宇部工業高等専門学校, 准教授 (40342555)
キーワードスピンエレクトロニクス / 機能デバイス / 希薄磁性半導体 / IV-VI族半導体 / 強磁性半導体
研究概要

本年度は超高真空蒸着法を用いたGeTeベース強磁性半導体を強磁性層とした磁気トンネル接合膜の成長とデバイス化の検討を主に行なった。
1.MBE法によるCdS障壁層の成長 界面向上の観点から、CdS障壁層のMBE法による成長条件の検討を行なった。成長温度200℃において、RHEEDはストリークであり、エピタキシャル成長に成功した。現在、GeMnTeを機能層とした磁気トンネル接合膜の作製を行なっている。
2.強磁性トンネル接合素子の作製と評価 p-n-pとの比較からGeTeと格子定数の近いp型半導体ZnTeを障壁層とした磁気トンネル接合膜(p-p-p)の成長を行なった。すべての層の成長後のRHEED像において、ストリークパターンを観察しており、積層膜の磁化測定の結果、成長温度を変えることでわずかに2段ヒステリシスを確認した。磁気抵抗測定(10K)において極めて小さなMR比ではあるがトンネル型の磁気抵抗を得た。しかしながら抵抗値の障壁厚依存性はみられておらず、抵抗値も極めて低いことから、成長方向を変えて検討中である。MgOを障壁層とし、一方の強磁性層を磁性金属(Co、NiFe)とした磁気トンネル接合膜を作製し、トンネル電流を確認した。しかしながら、磁気トンネル効果は得られなかった。また、EuSを中間層としたスピンフィルタ素子を作製したところ、10Kにおいて約5%のスピンフィルタ効果を得た。Simmonsの式から得られたトンネル障壁の高さと幅は設計値と一致していた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] IV-VI diluted magnetic seiconductor Ge_<1-x>Mn_xTe epilayer grown by molecular beam epitaxy2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukuma
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 103

      ページ: 053904/1-053904/4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic semiconductor Ge_<1-x>Gr_xTe with a Curie temperature of 180 K2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukuma
    • 雑誌名

      Applied Phsics Letters 91

      ページ: 092501/1-092501/3

    • 査読あり
  • [学会発表] GeCrTe薄膜における磁気特性のTe/Cr供給比依存性2007

    • 著者名/発表者名
      浅田 裕法
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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