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コバルトドープ二酸化チタンの異常ホール効果の電界制御

钴掺杂二氧化钛反常霍尔效应的电场控制

基本信息

批准号：
20042004
负责人：
福村知昭
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

コバルトドープ二酸化チタンは、室温よりはるかに高いキュリー温度を持つ強磁性半導体である。したがって、室温で利用できる半導体スピントロニクス材料の有力候補として注目されている。半導体の性質を持つため、キャリア濃度を増減させることにより、強磁性の制御が原理的に可能である。しかしながら、化学ドーピングによる強磁性の制御は実証済みであるが、電界ドーピングによる強磁性の制御は未だなされていない。本研究の最終的な目的は電界ドーピングによるコバルトドープ二酸化チタン室温強磁性の制御である。まず、電界効果トランジスタ構造を作製するのに適しているスパッタ法での薄膜作製に取り組んだ。その結果、ルチル構造を持つコバルトドープ二酸化チタンの薄膜をスパッタ法で作製することに成功した。そして、強磁性半導体の指標である異常ホール効果および磁気光学効果の観測に初めて成功した。今までスパッタ法による薄膜の明瞭な室温強磁性半導体の性質を示す報告はなかったが、スパッタ法で十分な特性を示す薄膜をガラス基板上にも作製可能であることを実証した。この結果は、磁気光学応用を目指した磁気光学特性に関する共同研究へと発展した。続いて、パルスレーザー堆積法で作製したアナターゼ構造を持つコバルトドープ二酸化チタンの室温強磁性の電界効果に取り組んだ。強電界の印加が容易にできることが知られている電気二重層トランジスタにより電界を印加することにより、初めて強磁性半導体の室温強磁性を電界効果で制御することに成功した。これによって、半導体スピントロニクスの室温動作の可能性が開かれた。

Ferromagnetic semiconductors are made of silicon and silicon. A powerful candidate for semiconductor materials at room temperature The properties of semiconductors are maintained, the concentration is decreased, and the principle of ferromagnetic control is possible. Ferromagnetic control system is a new type of magnetic control system. The ultimate goal of this study is to control room temperature ferromagnetism in the electric field. The composition of thin film fabrication in the field of electric field effect As a result, the structure of the film was successfully fabricated by the method of separation. For example, the index of ferromagnetic semiconductor is abnormal, and the initial measurement of magnetic optical effect is successful. This paper reports on the properties of ferromagnetic semiconductors at room temperature and demonstrates the possibility of fabricating thin films on substrates. The results show that the magnetic and optical properties are related to the joint research and development of magnetic and optical properties. The structure of ferromagnetism at room temperature is prepared by the method of " Strong electric field is easy to detect and control, and ferromagnetic semiconductor is easy to control. The possibility of room temperature operation of semiconductor devices is open.