2014 Fiscal Year Annual Research Report
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22226001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
新田 淳作 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00393778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
好田 誠 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00420000)
手束 展規 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40323076)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / スピン軌道相互作用 / スピン生成 / スピン制御 / スピン検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの期間にスピン軌道相互作用を用いたスピン生成・制御・検出の基本要素技術を実現してきた。また、永久スピン旋回状態の電界制御による実現に成功した。H26年度はこれらのスピン要素技術を統合しスピンデバイスの実現に向けた研究を行った。
ゼーマン効果と2つのスピン軌道相互作用の作る有効磁場の競合により、半導体細線構造ではRashbaスピン軌道相互作用とDresselhausスピン軌道相互作用の比がフィッティングすることなく直接求められることを実験的に検証するとともに、永久スピン旋回状態を実現した。この結果は最終的にNatureNanotchnology誌（9巻703(2014)に掲載され、同誌のNews&Viewsの解説記事の中で紹介された。また本内容は科学新聞（2014年8月1日）にも取り上げられた。
InGaAs系半導体二次元電子ガスのヘテロ構造を最適化することにより、永久スピン旋回状態と逆永久スピン旋回状態の間をゲート電界によるスイッチングの実現に成功した。本結果は相補的スピントランジスタの実現に向けた要素技術となる。また面直磁化を有するFePt/MgO/GaAsの界面作製条件を最適化し、光学的なスピン検出とハンル効果により面直
スピン注入を確認した。
スピン軌道相互作用の強い半導体二次元電子ガスから作製したスピン生成用とスピン検出用の2つの量子ポイントコンタクト（QPC）からなる磁気フォーカス実験を行った。2つの量子コンタクトをスピン偏極させると、スピン偏極していない場合に比べ検出側のQPCに流れ込む電流が増大しスピンの検出が可能であることを示唆する実験結果を得ることに成功した。この結果は全て電気的にスピン生成・検出が可能であることを示している。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Shot Noise Induced by Nonequilibrium Spin Accumulation2015
Author(s)
T. Arakawa, J. Shiogai, M. Ciorga, M. Utz, D. Schuh, M. Kohda,J. Nitta, D. Bougeard, D. Weiss, T. Ono, and K. Kobayashi
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 114
Pages: 016601-1 -5
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Perpendicularly polarized spin injection and transport in FePt/ MgO / n-GaAs structure with optical Hanle effect measurements2014
Author(s)
R. Ohsugi, J. Shiogai, M. Kohda, Y. Kunihashi, H. Sanada, T. Seki, Y. Sakuraba, M. Mizuguchi, H. Gotoh, T. Sogawa, K. Takanashi, and J. Nitta
Organizer
The 19th Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Semiconductors
Place of Presentation
東京大学（東京）
Year and Date
2014-12-15 – 2014-12-16
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[Presentation] Optical detection of lateral spin transport in an L10-FePt / MgO /n-GaAs perpendicular spin injection device2014
Author(s)
R. Ohsugi, J. Shiogai, M. Kohda, Y. Kunihashi, H. Sanada, T. Seki, Y. Sakuraba, M. Mizuguchi, H. Gotoh, T. Sogawa, K. Takanashi, and J. Nitta
Organizer
PASPS VIII (8th International Conference on Physics and Applications of Spin Phenomena in Solids)
Place of Presentation
Washington D.C, USA
Year and Date
2014-07-28 – 2014-07-31
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