研究実績の概要 |
前年度に続き、従来不可能であった室温以上のキュリー温度(TC)をもつ新しいp型強磁性半導体(GaFeSb)、n型強磁性半導体(InFeSb)およびそれらを含むヘテロ構造の分子線エピタキシー成長に成功し、その基本物性や機能を明らかにした。 ・光電子分光により、n型強磁性半導体(In,Fe)Asおよびp型強磁性半導体(Ga,Fe)Sbの価電子帯とFe由来の不純物バンドを含む電子構造を明らかにし、強磁性発現の指針を示した。 (1)(Ga,Fe)Sb/InAs/(Ga,Fe)Sbからなる三層ヘテロ構造を作製し、スピンバルブ効果による磁気抵抗を観測した(Fe系強磁性半導体で初めてのスピンバルブ効果の観測に成功)。 (2)分子線エピタキシー成長におけるSKモードを利用することにより。Feを添加したGaSb量子ドットをGaAs基板上に成長し、その構造と強磁性、400K以上の高いキュリー温度を明らかにした。 (3)強磁性半導体の単一薄膜を用いて、電流を流すことにより生じるスピン軌道トルクを利用して、世界最小の電流密度4.6×104 A /cm2で磁化反転させることに成功した。 (4)以上を含め、強磁性半導体の成長、物性、バンド構造、デバイス応用に関するこれまでの研究を招待レビュー論文にまとめて出版した。[Masaaki Tanaka, "Recent Progress in Ferromagnetic Semiconductors and Spintronics Devices", Jpn. J. Appl. Phys. 60, pp.010101/1-15 (2021).]
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