| 研究課題/領域番号 |
19360298
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 勝久 京都大学, 工学研究科, 教授 (80188292)
|
|---|
| 研究分担者 |
藤田 晃司 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50314240)
村井 俊介 京都大学, 工学研究科, 助教 (20378805)
|
|---|
| キーワード | 磁性 / スピンエレクトロニクス / 酸化物磁性体 / 磁性半導体 / 薄膜 / 電気伝導 / ホール効果 / パルスレーザー堆積法 |
|---|
| 研究概要 |
本研究ではスピンエレクトロニクスの世界で未開拓である酸化物結晶をもとに、磁性体および半導体として高い機能を持つ薄膜を精密な条件下で精度よく作製するとともに、電荷、スピン、光が高次に相互作用して現れる新しい現象を利用したスピン工学素子を創製することを目的としている。本年度も昨年度と同様、物質探索と基礎的な磁性と電気伝導特性の評価に力点を置いた。まず、パルスレーザー堆積法(PLD法)を用いて高品質のFeTiO_3-Fe_2O_3系およびFe_3O_4-Fe_2TiO_4系の磁性半導体薄膜を作製することを試みた。前者では合成条件の詳細な検討により、原子レベルで平滑な表面を持つ単結晶薄膜の育成に成功し、この薄膜が優れた磁気特性と電気伝導特性を有することを示した。最終年度ではこの成果に基づき強磁性ダイオードなどのスピン工学素子を試作する予定である。Fe_3O_4-Fe_2TiO_4系においてもPLD法によりエピタキシャル薄膜の作製に成功した。薄膜が室温以上にキュリー温度を持つフェリ磁性体であり、半導体としての性質を示すことも明らかにした。磁性半導体ならびにマルチフェロイクスの観点から興味が持たれるEuTiO_3の単結晶薄膜の育成にも成功した。ここでも合成条件を詳細に検討し、原子レベルで平滑な表面を持つ薄膜を得た。また、合成条件によっては安定相のG型反強磁性体のみならず強磁性体も作製できることを明らかにし、基板の影響による薄膜の体積変化に基づきスピン配列の安定性を考察した。さらに、酸化物磁性体に関連して、FeO-P_2O_5系の酸化物ガラスがほぼ無色透明な磁性体となることを見つけ、これが新たな磁気光学材料となる可能性を示唆した。
|
