| 研究課題/領域番号 |
26286039
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
仕幸 英治 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90377440)
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| 研究分担者 |
神吉 輝夫 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40448014)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | スピントロニクス |
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| 研究実績の概要 |
スピントロニクスの新展開としてキャリア輸送型スピン流を用いた論理演算素子創製のための研究を次の三段階で行う。項目１）伝送線路を用いたスピンポンピングにより半導体材料にスピン流を生成し、スピン輸送を実証する。２）スピン流のスイッチングを行う。３）スピン流を用いた論理演算素子の創製を目指し、情報処理演算の基本となるNAND演算回路を作製し、演算を実証する。本研究ではスピン輸送の材料として当初２種類用いる。一つは既に室温スピン輸送が実証され、かつゲート電圧印加でスピン流のスイッチングが可能と見込めるシリコン(Si)を、もう一つは温度で電気抵抗が変化する特性を有し、環境温度制御によりスピン流スイッチが期待できる遷移金属化合物を用いる。
本年度は項目１）と２）に特化した。
項目１）のうち、Siベースの研究について、試料作製のうち微細加工の条件出しを概ね終え、試料の試作を行った。一方、素子作製に必要なレーザー描画装置が本年度中に故障し、その修理に時間を要した（修理費、交換部品代は本経費で支払）。
特性評価として、スピン注入源の強磁性金属パーマロイ薄膜に対し、まず、本研究で最も大切な伝送線を用いた強磁性共鳴の励起に成功した。続いてスピンポンピングによるスピン注入を誘起するためにパーマロイと、スピン流検出器であるパラジウムとの直接接合によるスピンポンピングに挑戦した。尚、特性評価に必要なネットワークアナライザ導入の遅延が途中で判明したため他機関のネットワークアナライザをお借りした。
また、遷移金属化合物ベースの試料について、先のレーザー描画装置とは別の装置を用いて、資料づくりに着手し、こちらも微細加工については作製条件出しを概ね完了した。更に新しい可能性として分子材料を用いた研究に着手した。
項目２）について、当初は本年度に一部実施予定だったが、レーザー描画装置トラブルより、実施できなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
試料作製に必要なレーザー描画装置が故障し、その復帰に３カ月要した。また、特性評価用に本経費で購入したネットワークアナライザの導入時期が、当初の見込みよりも２か月遅れた。特にレーザー描画装置の修理費を本経費で捻出したことと、ネットワークアナライザの導入遅延に起因する測定系構築の遅延により、本年度は自前での測定ができておらず、他機関に出向いて装置をお借りして評価せざるを得なかった（自前の測定系立ち上げ完了は次年度早々の見込み）。しかしながら試料作製技術自体は概ね確立しており、全研究期間からみた研究進捗には大きな影響はない。
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| 今後の研究の推進方策 |
試料作製について、これまでに確立した微細加工技術、成膜技術等により推進できる。特性評価についても、測定系構築を次年度早々に完成させることで大きな問題は無い。万が一にも測定系の立ち上げが遅れそうな場合には、本年度に装置をお借りした研究機関にて再度を使わせていただく承諾を得ており、また、更に別の機関にも依頼し、使用の承諾を得ており、問題は無い。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者分284,719円については、当初の計画では、消耗品の購入に充てる予定だったが、関連研究テーマについて、海外から講演依頼（招待講演：平成２７年度）があり、その旅費を確保しなくてはならなくなり、研究計画と照らし合わせて、次年度へできるだけ繰り越すことにしたため。
研究分担者分134,307円については消耗品使用量が想定よりも少なく済み、結果的に購入費用を抑えることができたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究代表者分284,719円については、国外旅費（招待講演）の一部に充てる予定。
研究分担者分134,307円については、物品費の一部に充てる予定。
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