研究課題
基盤研究(C)
本研究はMnAs/III-V/MnAsへテロ構造の結晶成長とその縦型スピンデバイス応用を目指したものである。低温でMnAs/InAs/MnAsへテロ構造を分子線エピタキシャル成長し、さらに縦型スピンバルブ素子の作製と評価を行った。その結果、異なるサイズの複数素子で明瞭なスピンバルブが観測され、そのピーク位置はサイズによらないことが示された。さらに磁化曲線との比較により、狙い通りに表面側と基板側のMnAsの保磁力差によってスピンバルブが実現できていることが明らかとなった。
半導体スピントロニクス
本研究成果は、MnAsとInAsとの組み合わによる半導体スピントロニクスにおいて、従来の横型素子だけでなく縦型素子での動作を示したものである。また、狙い通りではあるが、デバイスのサイズではなく、基板側と表面側のMnAs保磁力差によるスピンバルブ動作を明らかにしており、新たな知見を与えるものである。今後さらに研究を進めることで、スピン伝導の詳細や効率改善のメカニズムが明らかになると期待され、この材料系でのスピントロニクスの可能性が広がるものと思われる。
