磁化ダイナミクスを用いた半導体への高効率スピン流注入
利用磁化动力学将自旋电流高效注入半导体
基本信息
- 批准号:22840005
- 负责人:
- 金额:$ 2万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
- 财政年份:2010
- 资助国家:日本
- 起止时间:2010 至 2011
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
強磁性/常磁性金属接合における磁化ダイナミクスによるスピン流生成「スピンポンピング」の一般原理を開拓した。フェルミ面の分極の符号が逆であるNiとFeの合金系列に注目し、NiFe/Pt接合におけるスピンポンピングを逆スピンホール効果により系統的に調べた。この結果、逆スピンホール効果による起電力はNiとFeで同符号であり、且つ起電力の大きさ、即ち生成されるスピン流量は飽和磁化及び緩和定数により系統的に変化することを見出した。この結果はNiFe/Pt系におけるスピンポンピングにおいて、磁化歳差運動の軌道が本質的であることを示している。本結果を理解するため、LLG方程式に基づく現象論的模型を構築し、NiFe/Pt系におけるスピンポンピングの普遍性を理論・実験両面から明らかにした。またスピンポンピングを用いることで、半導体へのスピン流注入を室温で実現した。強磁性金属/半導体接合における電気的スピン注入の手法は、インピーダンスミスマッチによるスピン流の巨大な損失が問題となる。これまで知られていた唯一の解決法は界面にトンネル障壁を挿入することであるが、良質なトンネルバリアを成長させる困難と、トンネル障壁の存在による電流密度の制限のため、全く異なる物理原理に基づくスピン注入手法が希求されていた。本研究では、強磁性金属/半導体接合において磁化ダイナミクスを用いて半導体中のキャリアにスピン圧を直接与えることで、インピーダンスミスマッチフリーのスピン注入が可能であることを明らかにした。
The general principle of magnetic flux generation in ferromagnetic/nonmagnetic metal bonding was developed. Ni and Fe alloy series of Ni/Pt junction As a result of this, the starting power of Ni and Fe has the same sign, and the starting power of Ni and Fe has the same sign, that is, the flow rate of Ni and Fe has the same sign, and the saturation magnetization has the same sign. The result is that the orbit of magnetization difference in NiFe/Pt system The results show that the LLG equation is based on the phenomenological model, and the NiFe/Pt system is universal. The semiconductor layer is injected into the semiconductor layer at room temperature Ferromagnetic metal/semiconductor junction in the electric field injection method, the problem of large loss of current The only solution to this problem is the difficulty of growing a good quality product at the interface, the limitation of current density due to the existence of a barrier, and the need for a fundamental injection technique based on the principle of total heterogeneity. In this paper, ferromagnetic metal/semiconductor bonding is studied. It is possible to inject magnetic field directly into semiconductor.
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Universality of the spin pumping in metallic bilayer films
- DOI:10.1063/1.3571556
- 发表时间:2011-03
- 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:T. Yoshino;K. Ando;K. Harii;H. Nakayama;Y. Kajiwara;E. Saitoh
- 通讯作者:T. Yoshino;K. Ando;K. Harii;H. Nakayama;Y. Kajiwara;E. Saitoh
YIG/Pt系におけるスピン流パラメトリック励起の観測
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- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:梶原瑛祐;Christian Sandweg;Andrii Chumak;Alexander Serga;安藤和也;Burkard Hillebrallds;齊藤英治
- 通讯作者:齊藤英治
Co_2MnSiにおけるスピンポンピング
Co_2MnSi 中的自旋泵浦
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:中堂博之;安藤和也;斉藤今朝美;岡安悟;春木理恵;桜庭裕弥;安岡弘志;高梨弘毅;齊藤英治
- 通讯作者:齊藤英治
強磁性体/常伝導体複合膜における磁化ダイナミクスとスピン流
铁磁/普通导体复合薄膜中的磁化动力学和自旋电流
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:高橋三郎;安藤和也;家田淳一;齊藤英治;前川禎通
- 通讯作者:前川禎通
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- 影响因子:0
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山内 泰
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大城敬人
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