课题基金 / 基金详情

Development of a germanium spin MOSFET

Development of a germanium spin MOSFET
锗自旋MOSFET的开发
批准号:
19H05616
负责人:
浜屋 宏平
金额:
$129.38万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份:
2019
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-06-26 至 2024-03-31

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昨年度までの代表者グループの検討で,強磁性ホイスラー合金/Geヘテロ構造にFe原子層制御終端層を挿入する技術の高度化の結果,室温における磁気抵抗比が0.1%以上を達するようになった.しかし,このFe層は界面の品質を向上する代わりに、強磁性ホイスラー合金を用いたスピン注入・検出を阻害している可能性も否定できなかった.そのため,Fe層以外にCr,V,Cu,Coなどの3d遷移金属(TM)を挿入した強磁性ホイスラー合金/Geヘテロ構造を作製した.このとき、ヘテロ界面におけるGeの拡散を抑制するために、3原子層分のFeの挿入が必要不可欠であることがわかったため,強磁性ホイスラー合金/TM(0.4~0.5 nm)/Fe(~0.3 nm)/Geという非常に高度な電極構造を作製し,その物性の変化の詳細を調べた.結果として,界面の「スピンモーメント」とスピン注入・検出効率の関係が顕著に影響し,FeやCoなどの強磁性原子層の挿入の方がCr,V,Cuの非磁性原子層の挿入に比べて極めて重要であるという知見を得た[論文投稿中].また,スピン伝導チャネルのキャリア濃度を1019cm-3から1018cm-3台に変更することで,Geのスピン緩和時間が劇的に延びることを明らかにした[Phys. Rev. B 104, 115301 (2021).].さらに,分担者グループによって作製されたキャリア濃度1018cm-3台の歪みSiGeチャネルの導入により,代表者グループのスピン注入技術と融合することで,室温でのスピン緩和(散乱)の大幅抑制を観測し,スピン拡散長をSiと同等レベルに増大させることに成功した[論文投稿中].また,分担者によって試作した低温作製プロセスによるトップゲート型スピンMOSFET構造では,室温で300 cm2/Vsを超える電界効果移動度が得られた.
期刊论文(159)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI: 10.1038/s41427-020-0228-5
发表时间: 2020-06
期刊: NPG Asia Materials
影响因子: 9.7
作者: [M. Yamada;F. Kuroda;M. Tsukahara;S. Yamada;T. Fukushima;K. Sawano;T. Oguchi;K. Hamaya]
通讯作者: M. Yamada;F. Kuroda;M. Tsukahara;S. Yamada;T. Fukushima;K. Sawano;T. Oguchi;K. Hamaya
熱電材料Fe2TiSiエピタキシャル薄膜の低温MBE成長
热电材料Fe2TiSi外延薄膜的低温MBE生长
DOI: --
发表时间: 2019
期刊:
影响因子: --
作者: [嶋貫雄太, 工藤康平, 山田晋也, 石部貴史, 中村芳明, 浜屋宏平]
通讯作者: 浜屋宏平
Co系ホイスラー合金/n+-GaNショットキートンネル接合を用いたGaNチャネル層へのスピン注入
使用 Co 基 Heusler 合金/n+-GaN 肖特基隧道结自旋注入 GaN 沟道层
DOI: --
发表时间: 2021
期刊:
影响因子: --
作者: [加藤昌稔, 山田晋也, 市川修平, 小林周平, 山田道洋, 内藤貴大, 舘林潤, 藤原康文, 浜屋宏平]
通讯作者: 浜屋宏平
DOI: --
发表时间: 2021
期刊:
影响因子: --
作者: [Michihiro Yamada, Atsuya Yamada, Takamasa Usami, Shinya Yamada, Kentarou Sawano, Kohei Hamaya]
通讯作者: Kohei Hamaya
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    シリコンゲルマニウム光スピントロニクスの開拓
    • 批准号:
      24H00034
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额:
      $131.21万
    • 财政年份:
      2024
    • 负责人:
      浜屋 宏平
    • 依托单位:
    ホイスラー型新機能スピントロニクス材料の薄膜実証とその応用
    • 批准号:
      18KK0111
    • 项目类别:
      Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
    • 资助金额:
      $11.48万
    • 财政年份:
      2018
    • 负责人:
      浜屋 宏平
    • 依托单位:
    量子ホール端状態を利用したシリコン核スピン偏極技術の開発とその応用
    • 批准号:
      18760009
    • 项目类别:
      Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    • 资助金额:
      $0.9万
    • 财政年份:
      2006
    • 负责人:
      浜屋 宏平
    • 依托单位:
    海外基金