2014 Fiscal Year Research-status Report
トンネルスピンゼーベック効果を用いた熱誘起ME効果材料の創製
| Project/Area Number |
26600100
|
|---|
| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
横田 壮司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10402645)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 電気磁気効果 / スピントロニクス / スピンゼーベック効果 / トンネル効果 / 薄膜結晶成長 / エピタキシャル成長 / マルチフェロイック |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
電界（磁界）によって磁界（電界）を誘起することが出来る電気磁気効果(ＭＥ効果)を薄膜結晶成長技術によって増幅させた巨大人工ME効果物質Cr2O3 /Cr2O3±x/LiNbO3/Cr2O3±x/Cr2O3積層膜(CR-LN)をゼーベックスピントンネル(SST)効果を用いてそのME特性を制御することを本研究の目的として、以下の項目を検討した。
１） LiNbO3層厚とSST挙動の関係探査
SST評価の為にCr2O3 /Cr2O3±x/LiNbO3/Cr2O3±x/Cr2O3 試料においてトンネル層となるLiNbO3膜厚を5, 7.5 10, 12.5 15 nmと変化させた試料を作製した。全ての試料において反射高速電子線回折法によりエピタキシャル成長していることを確認した。得られた試料のＳＳＴ特性を評価するために、温度制御可能な真空プローバーシステムを設計・作製した。全ての試料においてトンネル効果が発現し、Cr2O3±x層間で磁気的なカップリングを生じていることを明らかにした。15 nmにおいてその効果が顕著に現れることを明らかにした。また、加熱時においてトンネル効果が生じる電圧が減少すること及び、トンネル電流値が増大することを確認した。これによりSSTが生じていると結論付けた。LiNbO3膜厚の減少に伴いSST効果が確認されなくなったことから、LINbO3薄膜及びその上に形成するCr2O3±xの結晶成長条件をより厳密に制御する必要があることが明らかとなった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
作製した試料においてSSTを生じていることを明らかにした。しかしながら、LiNbO3層厚の減少に伴いＳＳＴの観察が困難になることが明らかになった。また、現時点では一部の試料においてのみHanle効果とみられる現象を観測している。
以上より、当初の目的はおおむね達成したものの全ての試料を用いて層厚との関係は未だ明らかに出来ていないことからやや遅れていると結論付けた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
LiNbO3の層厚を変化させた試料においてSSTが生じていることを明らかにしたものの
以下に示す問題点も明らかになった。
１）LiNbO3の膜厚が15 nmにおいてトンネル効果が顕著にみられ、膜厚の減少に伴い効果が減少することがわかった。これは、RHEED、AFMを用いて極めて平坦性の高いトンネル絶縁膜を作製出来たものの十分ではなかったと推察される。実際に、LiNbO3の層厚の増加に伴い2層目のCr2O3±x のRHEEDの回折パターン強度が増加することが明らかになった。現在RHEED振動を観測しつつ薄膜結晶成長できるよう装置の改造を行っており、これにより平坦性の問題を解決する予定である。
２）上記１）と並行してSSTが観察された試料において当初の予定通りSST現象に伴う分極特性の評価を行う予定である。
|
