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2011 年度 研究成果報告書

ハーフメタル強磁性体/半導体ハイブリッド構造を用いたスピン機能デバイスの基盤構築

研究課題

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研究課題/領域番号 21360140
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関北海道大学

研究代表者

植村 哲也  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20344476)

研究分担者 山本 眞史  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10322835)
連携研究者 松田 健一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (80360931)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードスピントロニクス / スピン注入 / ホイスラー合金 / 半導体 / スピントランジスタ / スピン発光ダイオード
研究概要

半導体中の伝導電子のスピンを操作し、これまでにない新しい機能を有する電子/光デバイスを創出するための基盤技術を確立することを目的に、スピン偏極率の高いハーフメタル材料として知られているCo系ホイスラー合金をスピン注入源とし、GaAsやSiなど種々の半導体への高効率スピン注入を実証した。さらに、注入した電子の半導体中におけるスピン緩和時間の見積もりや核スピンとの相互作用を解明し、スピン依存伝導特性を明らかにした。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of MgO Barrier Insertion on Spin-Dependent Transport Properties of CoFe/n-GaAs Heterojunctions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, T. Uemura, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: vol.51 ページ: 02BM01 (5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-local detection of spin-polarized electrons at room temperature in Co_<50>Fe_<50>/GaAs Schottky tunnel junctions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, T. Akiho, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: vol.99 ページ: 082108 (3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of in-plane tunneling anisotropic magnetoresistance effect in Co_2MnSi/MgO/n-GaAs and CoFe/MgO/n-GaAs junctions by inserting a MgO barrier2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, T. Uemura, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: vol.98 ページ: 232109 (3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of GaAs surface structure on tunneling anisotropic magnetoresistance and magnetocrystalline anisotropy in epitaxial Co_<50>Fe_<50>/n-GaAs junctions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, M. Harada, T. Akiho, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: vol.98 ページ: 102503 (3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal electric field influence on tunneling anisotropic magnetoresistance in epitaxial ferromagnet/n-GaAs junctions2010

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: vol.96 ページ: 252106 (3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation and control of spin current using Co-based Heusler alloy2010

    • 著者名/発表者名
      T, Uemura and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Materia Japan

      巻: vol.49 ページ: 566-569

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunneling Magnetoresistance Simulation Used to Detect Domain-wall Structures and Their Motion in a Ferromagnetic Wire2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sawada, T. Uemura, M. Masuda, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magnetics

      巻: vol.45, no.10 ページ: 3780-3783

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double magnetic tunnel junctions with cross-magnetization configurations for electrical detection of domain-wall structures2009

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, K. Sawada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: vol.95 ページ: 012502 (3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunneling anisotropic magnetoresistance in epitaxial CoFe/n-GaAs junctions2009

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, Y. Imai, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: vol.94 ページ: 182502 (3)

    • 査読あり
  • [学会発表] Non-localelectrical detection of Hanle signals in Co_2MnSi/Co_<50>Fe_<50>/n-GaAs Schottky tunnel junctions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, T. Uemura, H. Harada, K.-i.,Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      56th Annual Conf. on Magnetism & Magnetic Materials, GB-12
    • 発表場所
      Scottsdale, Arizona, USA
    • 年月日
      20111030-1103
  • [学会発表] Effect of GaAs Surface Structure on Tunneling Anisotropic Magnetoresistance in Epitaxial Co_<50>Fe_<50>/n-GaAs Junctions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, T. Akiho, M. Harada, K.-i.Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      2011 Int'l Conf. on Solid State Devices and Materials, P-12-9
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20110928-30
  • [学会発表] Effect of MgO Barrier Insertion on Spin-dependent Transport Properties of CoFe/n-GaAs2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, M. Harada, T. Uemura, K.-i.Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      2011Int'l Conf. on Solid State Devices and Materials, N-7-4
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20110928-30
  • [学会発表] Electrical detection of spin injection from Co_<50>Fe_<50> into GaAs at room temperature2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, M. Harada, T. Akiho, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      15^<th> Int'l Conf. on Modulated Semiconductor Structures(MSS 15), Tu-P-87
    • 発表場所
      Tallahassee, FL, USA
    • 年月日
      20110725-29
  • [学会発表] Spin injection from Co50Fe50 into GaAs at roomtemperature2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, M. Harada, T. Uemura, K.-i.Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      5th Int'l Workshop on Spin Currents, P2-22
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20110725-28
  • [学会発表] Electrical spin injection from Co_2MnSi Heusler alloy into GaAs and electrical detection of dynamic nuclear polarization2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, T. Uemura, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Int'l Magnetics Conf. 2011(INTERMAG 2011), BD-03
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20110507-11
  • [学会発表] MgO thickness dependence of spin accumulation signal inCo_<50>Fe_<50>/MgO/Si2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, J. Fujisawa, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Int'l Magnetics Conf. 2011 (INTERMAG 2011), BD-06
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20110507-11
  • [学会発表] Spin-dependent transport properties of Co_2MnSi/MgO/n-GaAs tunnel junctions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akiho, M. Harada, T. Uemura, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Int'l Magnetics Conf. 2011 (INTERMAG2011), BP-03
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20110425-29
  • [学会発表] Electrical injection and detection of spin-polarized electrons in an epitaxial Co_<50>Fe_<50>/n-GaAs junction2011

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, M. Harada. T. Akiho, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      Int'l Magnetics Conf. 2011(INTERMAG 2011), BP-08
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20110425-29
  • [学会発表] Electrical detection of a non-local signal in Co_2MnSi/MgO/n-GaAs tunnel junctions2010

    • 著者名/発表者名
      M. Harada, T. Uemura, T. Akiho, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      6^<th>Int'l Conf. on the Physics and Application of Spin Related Phenomena in Semiconductors(PASPS-VI), P2-46
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20100801-4
  • [学会発表] Strong bias-voltage dependence of tunneling anisotropic magneto-resistance in epitaxial ferromagnet/n-GaAs junctions2010

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M.Yamamoto
    • 学会等名
      11th Joint MMM-Intermag Conf., EU-17
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      20100118-22
  • [学会発表] Tunneling anisotropic magneto-resistance in an epitaxial Co_2MnSi/n-GaAs junction2009

    • 著者名/発表者名
      M. Harada, T. Uemura, Y. Imai, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      The 14th Int'l Conf. on Modulated Semiconductor Structures (MSS-14)
    • 発表場所
      M5e, Kobe
    • 年月日
      20090719-24
  • [学会発表] Tunneling Anisotropic Magneto-resistance in an Epitaxial CoFe/n-GaAs Junction2009

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura, Y. Imai, M. Harada, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE Int'l Magnetics Conf. 2009, Digests (CD-ROM), BQ-13
    • 発表場所
      Sacramento, CA, USA
    • 年月日
      20090504-8
  • [学会発表] Simulation of tunneling magnetoresistance used to detect domain-wall structure and motion in a ferromagnetic wire2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sawada, T. Uemura, M. Masuda, K.-i. Matsuda, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE Int'l Magnetics Conf. 2009, BD-07
    • 発表場所
      Sacramento, CA, USA
    • 年月日
      20090504-8
  • [備考]

    • URL

      http://nsed.ist.hokudai.ac.jp/index.html

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公開日: 2013-07-31  

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