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2018 年度 実績報告書

2次元ファンデルワールス・トリカルコゲナイト磁性体のスピン検出

研究課題

研究課題/領域番号 18H05840
配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

井土 宏  東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (20784507)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
キーワード2次元物質
研究実績の概要

研究初年度の2018年度においては、2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層の高品質な接合の作製を試みた。2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層をともに原子間力顕微鏡で評価し、良好な平坦性を確認した。また2次元ファンデルワールス反強磁性体物質で素子作製のために十分大きな面積の平坦なエリアをもつ結晶薄片を作製できることを確認した。金属層の成膜において異なる膜厚の試料を作製した。電気伝導測定を行い、スピン伝導測定の試料に用いるための条件を全て満たす膜厚が存在することを確認した。このような膜厚領域における製膜の再現性を確認した。2次元反強磁性体ファンデルワールス物質の薄片をRaman顕微鏡により評価した。明瞭なRamanピークから結晶性を確認した。顕微鏡におけるレーザー出力を変調し、素子形状を変化させることが出来ることを確認した。また原子間力顕微鏡を用いて膜厚を測定し、光学コントラスト・膜厚・Ramanスペクトルの関係を確認した。原子レベルで薄い領域においては膜厚によりRamanスペクトルが堅調に変化することが確認された。また光学顕微鏡像におけるコントラストの微細な変化に着目して、良好な試料を効率的に選択した。素子作製に必要な、試料の経時変化・薬品中でのダメージ・熱によるダメージについて評価を行ったが特に問題となる大きなダメージは検出されなかった。
以上、2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層の接合の作製・評価を行い、素子作製の基盤となる実験を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画の通り、平坦性の高い反強磁性ファンデルワールス物質と金属界面の作製ができた。

今後の研究の推進方策

初年度に作製手法・条件を確かめた反強磁性物質ファンデルワールス物質・金属へテロ構造の試料のデバイス化を行い、スピン伝導特性の測定を行う。

  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 国際共同研究 (1件)

  • [国際共同研究] Purdue University/Oak Ridge National Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Purdue University/Oak Ridge National Laboratory

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公開日: 2019-12-27  

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