2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14655115
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
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| Keywords | 分子線エピタキシー / ヘテロ構造 / 強磁性トンネル接合 / スピン / トンネル磁気抵抗効果 / 電子スピントロニクスデバイス / MnAs / GaMnAs |
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| Research Abstract |
半導体をベースとしたエピタキシャル強磁性トンネル接合(MTJ)を、分子線エピタキシー法によって半導体基板上に作製し、そのトンネル磁気抵抗(TMR)効果を解明し、最適化し、制御することを目的とする。対象とする材料系は、(1)GaMnAs/AlAs/GaMnAs強磁性半導体ヘテロ構造と、(2)MnAs/AlAs/MnAs強磁性金属/半導体ヘテロ構造、の2種類である。さらに、(3)GaMnAs/AlAs/GaMnAs/AlAs/GaMnAs強磁性2重障壁構造などを作製し、量子効果デバイスを用いたTMRの増大とバイアス依存性の改善を狙う。
本年度は、半導体をベースとした単結晶エピタキシャル強磁性トンネル接合の作製と材料科学的研究、トンネル磁気抵抗効果(TMR)の測定を行った。対象とする物質とデバイス構造は、(1)GaMnAs/AlAs/GaMnAs強磁性半導体ヘテロ構造と、(2)MnAs/AlAs/MnAs強磁性金属/半導体ヘテロ構造である。
・分子線エピタキシー(MBE)によるウェッジ型試料を作製した。
・磁化測定、TMR比および電流-電圧特性の基本特性測定を行い、(1)GaMnAs/AlAs/GaMnAs強磁性半導体ヘテロ構造と、(2)MnAs/AlAs/MnAs強磁性金属/半導体ヘテロ構造ともに、明瞭なTMRを観測した。
・トンネル抵抗およびTMR比のAlAsトンネル障壁膜厚依存性とその物理的機構を明らかにした。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] S.Sugahara, M.Tanaka: "Tunneling Magnetoresistance in Fully Epitaxial MnAs/AlAs/MnAs Ferromagnetic Tunnel Junctions Grown on Vicinal GaAs(111)B Substrates"Applied Physics Letters. Vol.80. 1969-1972 (2002)
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[Publications] A.M.Nazmul, S.Sugahara, M.Tanaka: "Transport Properties of Mn delta-doped GaAs and the effect of selective doping"Applied Physics Letters. Vol.80. 3020-3022 (2002)
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[Publications] M.Tanaka: "Ferromagnet (MnAs)/III-V Semiconductor Hybrid Structures"Semiconductor Science and Technology. Vol.17, No.4. 327-341 (2002)
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[Publications] M.Tanaka, Y.Higo: "Tunneling magnetoresistance in GaMnAs/AlAs/GaMnAs ferromagnetic semiconductor heterostructures"Physica E. Vol.13. 495-503 (2002)
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[Publications] S.Sugahara, M.Tanaka: "Growth Characteristics and Tunneling magnetoresistance of MnAs/AlAs/MnAs Trilayer Heterostructures Grown on Vicinal GaAs (111)B Substrates"Physica E. Vol.13. 582-588 (2002)
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[Publications] H.Shimizu, M.Tanaka: "Quantum size effect and ferromagnetic ordering in ultrathin GaMnAs/AlAs heterostructures"Journal of Applied Physics. Vol.91. 7487-7489 (2002)
