课题基金 / 基金详情

極限界面・結晶成長制御による室温スピントロニクスデバイスの研究

極限界面・結晶成長制御による室温スピントロニクスデバイスの研究
利用极限平面和晶体生长控制的室温自旋电子器件研究
批准号：
16031208
负责人：
田畑 仁
金额：
$3.2万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2004 至 2005
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16031208/
关键词：
酸化物ワイドギャップ半導体磁気光学測定スピントランジスタホモエピタキシャル成長非平衡薄膜結晶成長非平衡膜結晶成長2次元電子ガス

项目摘要

项目成果

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室温動作可能なスピン偏極素子作製を目指し、ZnOベースのホモエピ成長を行い極限界面・結晶成長制御によるスピン物性制御を実施した。これまでの研究により、現在実用化されているアモルファスシリコンTFTを凌ぐ良好な特性(増幅率(>10^6)と移動度(10cm^2/Vs))の薄膜トランジスタを多結晶ZnO/SiO_2系にて実現している。この電界によるキャリア数制御という、要素技術を単結晶上のホモエピタキシャル薄膜に適用した。特にZnO薄膜へのCoをドーピングによるワイドギャップ磁性半導体の実現が、極限界面・結晶成長制御により系統的制御が可能となった。特にZnO薄膜作製時の極性制御は結晶成長モードに密接に関係し、強磁性発現に極めて重要な因子であることが明らかになった。酸素極性、Zn極性共に明瞭なキャリア濃度と磁化率に正の相関があり、10^<19>cm^<-3>以上の電子キャリア領域で1ボーア磁子/Coを超える大きな強磁性が発現した。室温スピントロニクスデバイスのプロトタイプとしてTMR素子作製をドライエッチング処理によりメサ構造を形成することで実施した。このような接合型素子によるスピントンネル素子、あるいは異方性結晶成長特性を利用した量子細線構造形成による量子井戸型光素子を希薄磁性半導体をベースとして作製し、その動作の検証を行った。トンネルバリア層となるMgOあるいはAl_2O_3薄膜の品質がTMR特性を支配しており、今後のデバイス特性改善に必須であることが分かった。また、最適なクラッド材料を選択し、あらゆる希薄磁性半導体に対しても適用できるような汎用性をもった装置開発を行った。
期刊论文(42)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Photoemission study of poly(dA)-poly(dT) DNA : Experimental and theoretical approach to the electronic density of states
聚 (dA)-聚 (dT) DNA 的光电发射研究：电子态密度的实验和理论方法
DOI： --
发表时间： 2005
期刊： Appl.Phys.Lett. 86
影响因子： --
作者： [H.Matsui, K.Kotani, H.Matsui, M.Kobayashi, H.Matsui, I.Hirata, H.Matsui, H.Tabata, M.Seki, M.Seki, H.Wadati]
通讯作者： H.Wadati
High-energy spectroscopy study of the ferromagnetic diluted magnetic semiconductor Zn1-xVxO
DOI： 10.1016/j.physb.2004.06.037
发表时间： 2004-09
期刊： Physica B-condensed Matter
影响因子： 2.8
作者： [Y. Ishida;J. I. Hwang;Michikazu Kobayashi;A. Fujimori;H. Saeki;H. Tabata;T. Kawai]
通讯作者： Y. Ishida;J. I. Hwang;Michikazu Kobayashi;A. Fujimori;H. Saeki;H. Tabata;T. Kawai
Transparent magnetic semiconductors based on ZnO
DOI： 10.1088/0953-8984/16/48/008
发表时间： 2004-11
期刊： Journal of Physics: Condensed Matter
影响因子： --
作者： [H. Saeki;H. Matsui;T. Kawai;H. Tabata]
通讯作者： H. Saeki;H. Matsui;T. Kawai;H. Tabata
自己組織化材料または微粒子を基板上に固定化する方法、および当該方法を用いて作成した基板
一种将自组装材料或微粒固定在基板上的方法以及使用该方法制作的基板
DOI： --
发表时间： 2004
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 30 条
    Investigating the hybrid quantum magnonic system for next-generation quantum information processing
    • 批准号：
      23KF0139
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      田畑 仁
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Ultra-sensitive biomagnetic sensor based on spin wave quantum interference and stochastic resonance information processing
    • 批准号：
      22K18804
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
    • 资助金额：
      $4.08万
    • 财政年份：
      2022
    • 负责人：
      田畑 仁
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Ultra High Sensitive Electric Nose for Medical Engineering Applications
    • 批准号：
      20H05651
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额：
      $125.8万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      田畑 仁
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    生体ゆらぎを模倣するリラクサー・スピングラス材料創製と情報処理デバイス研究
    • 批准号：
      21656158
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.05万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      田畑 仁
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金