| 研究課題/領域番号 |
18H03872
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
福村 知昭 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (90333880)
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| 研究分担者 |
岡 大地 東北大学, 理学研究科, 助教 (20756514)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | スピントロニクス / 酸化物エレクトロニクス / 薄膜新材料 / エピタキシャル成長 / ヘテロ構造 |
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| 研究成果の概要 |
スピントロニクスにおいて電子の持つ電荷とスピン両方の自由度を制御できる強磁性半導体の重要度は認識されているものの、高温強磁性かつ強い磁化をもつ強磁性半導体は存在しない。本研究により、研究代表者らは希薄ドープ系でなく、室温に迫るキュリー温度と強い磁化をもつ強磁性希土類酸化物を発見し、あわせて、強磁性金属、高電気伝導性半導体、超伝導体となる新しい希土類単酸化物を発見した。これらの物質は単純な岩塩構造をもつため、ヘテロ構造の作製も可能である。これらの物質を活用することで、電気伝導性希土類酸化物を用いたスピントロニクスが構築可能である。
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| 自由記述の分野 |
固体化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで希土類酸化物は、3価の希土類イオンをもつ酸化物がほとんどで、顕著な磁性もなく、電気もほとんど流さない物質と見なされてきた。本研究で、薄膜技術を活用した希土類酸化物の準安定相の合成を活用することにより、2価の希土類イオンをもつ希土類単酸化物が得られるようになった。その結果、希土類単酸化物が高い電気伝導性、超伝導性、低温強磁性や高温強磁性といった、多様な物性を示すことが明らかになった。特に、ガドリニウム単酸化物の示す室温に迫る高温強磁性は、磁性材料としても有望で、他に見つかった希土類単酸化物もスピントロニクスデバイスにも活用できる可能性がある。
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