2007 Fiscal Year Annual Research Report
金属・半導体ナノ構造電子系におけるスピン蓄積と磁気光学検出
Project/Area Number |
07F07402
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
谷山 智康 Tokyo Institute of Technology, 応用セラミックス研究所, 准教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SHARMIN Sonia 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 外国人特別研究員
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Keywords | スピンエレクトロニクス / 磁性 / 先端機能デバイス |
Research Abstract |
金属および半導体のヘテロナノ構造系におけるスピン蓄積現象の解明は、スピントロニクスにおける最重要課題の一つであり、電子スピンのダイナミカルな過程の直接観測により初めてその物理過程を明確に捉えることが可能となる。本研究は、時間領域での磁気光学効果時間分解計測を通して、スピン蓄積現象を解明することを目指している。本年度は、磁性体/半導体ヘテロ構造の作製と磁気光学効果測定装置の改良、調整を行った。具体的には、現有の反応性MBE装置および反応性スパッタリング装置を用いてFe_3O_4/GaAs(001)およびFe/GaAs(001)エピタキシャル構造を作製し、その構造、磁気・電気伝導特性を現有のRHHED、磁気伝導特陸評価装置を用いて評価した。その結果、Fe_3O_4は広くハーフメタル物質として知られているにもかかわらず、GaAs(001)等の基板上に成長した場合に歪みの影響を受け、その電子状態が界面付近において著しく異なることが示唆された。また、現有の磁気光学Kerr効果測定装置を、フェムト秒Ti:Sapphireレーザーを用いて数psから数nsのタイムスケールでポンプープローブ法により時間分解計測可能な形態に改良した。改良した装置を、アルミ標準試料を用いて時間領域で評価し、ポンプ・プローブ計測が可能であることが確認された。さらに、磁気光学応答の評価には、上記により作製したFe/GaAs(001)エピタキシャル構造を用いて測定し、時間に依存した特徴的な応答を観測した。
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