2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14655231
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 雅彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 恭 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50335379)
中谷 亮一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60314374)
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| Keywords | 機能デバイス / スピンエレクトロニクス / Mn原子 / 積層膜 / 強磁性 / キュリー温度 / 半導体 / エネルギーギャップ |
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| Research Abstract |
新世代のスピンエレクトロニクスを担う新機能素子用の新材料の探索を目的として、スピンの大きいMn層と半導体層との積層膜の磁気特性および電気特性について評価を行った。
(1)C(0.5nm)/Mn(6nm)/C(0.5nm)/Si(6nm)の構造を有する積層膜について磁気特性の検討を行ったところ、作製した直後の積層膜は室温で常磁性であり、590K以上の温度で熱処理を行うことにより、室温での強磁性を発現することがわかった。最も高い飽和磁化は、650K程度の温度で熱処理した積層膜において得られた。また、上記積層膜のキュリー温度は350K以上である。
(2)Mn(6nm)/C(1nm)積層膜、Mn(6nm)/Si(6nm)積層膜、Mn(6nm)/SiC(6nm)積層膜に対し、上記(1)と同様の熱処理を行ったところ、室温で強磁性を発現せず、Mn/C/Siの積層構造が室温での強磁性発現に必要なことが明らかになった。
(3)Mn/C/Siの積層構造および熱処理が積層膜の強磁性の発現に必要なことから、CのSi層中への拡散がSi層中のキャリアを誘起しているか、あるいはC原子がSi層中へのMn原子の拡散を促進し、Mn原子の磁気モーメントが配列することにより強磁性が発現しているものと考えられる。
(4)C(0.5nm)/Mn(6nm)/C(0.5nm)/Si(6nm)積層膜の膜面垂直に電流を流し、その電気抵抗の温度依存性を測定したところ、積層膜は半導体的な挙動を示し、そのエネルギーギャップは0.1eV程度であることが明らかになった。
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Research Products
(9 results)
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[Publications] Ryoichi Nakatani, Takayuki Kusano, Hirotaka Yakame, Masahiko Yamamoto: "Magnetic and Electric Properties in C/Mn/C/Si Multilayers"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・10. 5978-5981 (2002)
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[Publications] Ryoichi Nakatani, Hirotaka Yakame, Yasushi Endo, Masahiko Yamamoto: "Magnetic Properties in Mn/Si-O/Si(100)-substrate systems and Mn/Si-O/Si trilayers"Jpn.J.Appl.Phys.. 42(印刷中). (2003)
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[Publications] Ryoichi Nakatani, Noritsugu Takahashi, Tetsuo Yoshida, Masahiko Yamamoto: "Magnetic States and Magnetization processes of Ni-Fe/Hf Annular Dots as Candidates of Non-Volatile Memory Cells"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・12. 7359-7366 (2002)
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[Publications] Ryoichi Nakatani, Masahiko Yamamoto: "Magnetization Reversal with In-Plane Magnetic Field in Asymmetric Ring Dots"Jpn.J.Appl.Phys.. 42・1. 100-101 (2003)
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[Publications] Gyu Bong Cho, Masahiko Yamamoto, Yasuhiro Kamada: "Morphology of Fe Film Grown on Self-Organized SrTio_3(001) Substrate with Inclined Angle"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・9. 5713-5718 (2002)
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[Publications] Yu Shiratsuchi, Masahiko Yamamoto, Yasuhiro Kamada: "Surface Structure of Self-Organised Sapphire(0001) Substrates with Various Inclined Angle"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・9. 5719-5725 (2002)
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[Publications] Yasuhiro Kamada, Akihiro Itoh, Daisuke Takama, Masahiko Yamamoto: "Effects of Hydrogenation on Structure, Transport and Magnetic Properties of the Multilayers Composed of Transition Metals and Rare-Earth Metals"Trans.Mag.Soc.Jpn.. 2・2. 69-75 (2002)
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[Publications] Toshiki Kingetsu, Yasuhiro Kamada, Masahiko Yamamoto: "Structure and Magnetic Properties of Metallic Strained Superlattices"J.Magn.Soc.Jpn.. 26・4. 181-187 (2002)
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[Publications] 山本雅彦(共著): "電子顕微鏡法の実践と応用写真集"日本鉄鋼協会・日本金属学会. 1 (2002)
