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2010 年度 実績報告書

希土類強磁性半導体単結晶の超薄膜化と機能性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21840057
研究機関分子科学研究所

研究代表者

宮崎 秀俊  分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 特別協力研究員 (10548960)

キーワード強磁性半導体 / 超薄膜 / EuO
研究概要

希土類酸化物により形成される強磁性半導体薄膜は、スピンの自由度をも利用したスピントロニクスデバイスとして、近年、非常に注目されている。特に、希土類酸化物を用いた強磁性半導体は、次世代スピントロニクスデバイスとして注目されており、超薄膜化による磁気光学効果の増大といった機能性の向上が報告されているものの、デバイス作製に必要不可欠な単結晶超薄膜育成の困難さのために、超薄膜状態における基礎的な機能性の理解が進んでいないのが現状である。そこで、本研究では、超高真空分子線エピタキシー(MBE)法を用いて、異なる膜厚の希土類強磁性半導体EuO単結晶超薄膜を作製し、その機能性と電子状態の関係を詳細に調べる。そして、得られたEuO単結晶超薄膜の物性および電子状態の膜厚依存性を詳細に比較・検討することにより、新規希土類スピントロニクスデバイスの開発の基礎となる電子状態の知見を得ることを目的として研究を行った。
平成22年度の研究では、EuO単結晶超薄膜において平成21年度に立ち上げたin-situ磁気光学(SMOKE)装置を使用し磁気特性を決定し、UVSOR-IIBL5Uにおいて3次元角度分解光電子分光測定を行った。その結果、膜厚の減少とともに強磁性転移温度が減少するとともに、Eu 4fとO 2p状態の混成が弱くなることが明らかになった。この結果は、スラブ法を用いたEuO薄膜における電子状態計算の結果とも矛盾しないことを明らかにした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] La-doped EuO : A rare earth ferromagnetic semiconductor with the highest Curie temperature2010

    • 著者名/発表者名
      H.Miyazaki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 96 ページ: 232503(1-4)

    • 査読あり
  • [学会発表] 強磁性半導体EuO超薄膜における3次元角度分解光電子分光2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎秀俊
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] 3次元角度分解光電子分光によるEuO超薄膜の電子状態2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎秀俊
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2011-01-10

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公開日: 2012-07-19  

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