スピン素子への応用に向けたグラフェン‐六方晶窒化ホウ素‐磁性金属ヘテロ構造の研究

石墨烯-六方氮化硼-磁性金属异质结在自旋器件中的应用研究

基本信息

  • 批准号:
    23860067
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.91万
  • 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:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011-08-24 至 2013-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では単層六方晶窒化ホウ素(h-BN)をグラフェン(SLG)・スピントロニクス素子における界面トンネルバリア層として用いることを目的として、SLG/h-BN/磁性金属ヘテロ構造の電子・スピン状態を研究している。今年度はNi(111)面上に超高真空化学気相成長(UHV-CVD)法で成長させたh-BNについて、X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定を行い、NK-edgeにおいてXMCDシグナルを得た。K-edgeのXMCDシグナルは、スピン偏極したN原子に微小なスピン軌道相互作用が存在するか、放出された光電子が近隣のスピン偏極原子によって散乱を受けることで検出されるとされており、窒素、もしくはホウ素原子が磁気モーメントを持っていることを反映している可能性がある。現在実験と、多重散乱理論を用いたシミュレーションの両面から検討を行っている。またNi-L-edgeXMCDを、深さ分解手法を用いて測定したところ、界面のXMCDシグナルがわずかに減少していることが認められた。これはh-BNの高い電子供与性によって、Ni基板側へ電荷移動が起きていることによるものと考えられる。さらにプロピレンを前駆体としたUHV-CVD法により、h-BN/Ni(111)、h-BN/Co(0001)上へのSLGの成長にも成功した。次年度はこれを踏まえてSLG/h-BN/Ni(111),SLG/h-BN/Co(0001)に関してもXMCD測定を行い、今後の素子設計の指針にする。
In this study, the electronic state of the SLG/h-BN/magnetic metal structure was studied. In this year, Ni(111) surface growth by ultra-high vacuum chemical vapor deposition (UHV-CVD) method, X-ray absorption magnetic dichroism (XMCD) measurement, and NK-edge XMCD measurement were obtained. K-edge XMCD structure: the existence, emission, and polarization of N atoms due to tiny orbital interactions; the scattering of photoelectrons due to neighboring polarization atoms; and the possibility of reflection of the existence, emission, and polarization of N atoms due to magnetic interactions. Now, the theory of multiple scattering is used in the discussion of multiple scattering problems. The Ni-L-edge XMCD was determined by the method of deep decomposition, and the XMCD of the interface was reduced. For example, the high electron supply property of h-BN and the charge transfer of Ni substrate are discussed. The growth of SLG on h-BN/Ni(111) and h-BN/Co(0001) was successfully achieved by UHV-CVD method. The next year, the SLG/h-BN/Ni(111),SLG/h-BN/Co(0001) and XMCD measurements were conducted and guidelines for future element design were developed.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
六方晶窒化ホウ素/強磁性金属薄膜のX線磁気円二色性分光
六方氮化硼/铁磁金属薄膜的X射线磁圆二色光谱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大伴真名歩;他(筆頭著者・発表者)
  • 通讯作者:
    他(筆頭著者・発表者)
Precise control of single- and bi-layer graphene growths on epitaxial Ni(111) thin film
  • DOI:
    10.1063/1.3694662
  • 发表时间:
    2012-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    S. Entani;Y. Matsumoto;M. Ohtomo;P. Avramov;H. Naramoto;S. Sakai
  • 通讯作者:
    S. Entani;Y. Matsumoto;M. Ohtomo;P. Avramov;H. Naramoto;S. Sakai
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  • 通讯作者:
    長田 実
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大伴 真名歩;山内 泰,;圓谷 志郎;松本 吉弘;楢本 洋;境 誠司
  • 通讯作者:
    境 誠司
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  • DOI:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    林 宏暢;山口 淳一;實宝 秀幸;塩足 亮隼;大伴 真名歩;荒谷 直樹;大淵 真里;杉本 宜昭; 佐藤 信太郎;山田 容子
  • 通讯作者:
    山田 容子

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