半導体上のスピネル型ハーフメタルの成長と高偏極率スピン注入の実証

半导体上尖晶石型半金属的生长及高极化自旋注入的演示

• 批准号: 20042001
• 负责人: 陽 完治
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20042001/
• 关键词: マグネタイト; スピン注入; ハーフメタル; スピネル構造; MBE

インジウム砒素基板上に200Å成長させたマグネタイト薄膜の磁化特性を超伝導磁束量子干渉計(SQUID)を用いて測定した. マグネタイト薄膜の磁化容易軸方向に外部磁場を印加した場合, 0.4T付近で磁化が飽和し, その値は483emu/ccであった. この値はバルクのマグネタイトのそれと近い値である. 一方, マグネタイト薄膜の磁化容易軸方向と垂直な外部磁場を印加した場合, 飽和し始めたのは1T付近であった. またマグネタイトの抵抗の温度依存性を測定するために, シリコン酸化膜上にマグネタイト薄膜100Åを成長させた. 成長温度は300℃, 酸素分圧は7.5×10-7Torr, 成長レートは約100Å/hour成長したマグネタイト薄膜を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した結果その表面粗さは3.92nm/μm^2であった. この試料抵抗の温度依存性を, 1/Tとしてプロットすると120Kにおいて抵抗変化曲線の傾きが変化するVerwey転移を示した. マグネタイトの最適成長温度は摂氏300度となったため、マグネタイト電極を用いたスピン注入デバイス作製のためのプロセスを開発する必要がある. レジストフリーの試料全面に高温成長されたマグネタイトを, 必要な部分のみ残してそれ以外をArプラズマによりエッチングし、レジストカバー直下, すなわち電極間に残っているマグネタイトをシリコン酸化膜とともにリフトオフをおこなうことで達成した. これらの結果については「電子情報通信学会、電子デバイス研究会2009年2月」で報告した. また光学的評価についてはスピン偏極率の確認は、InAs系のスピンダイオード構造およびGaAs/AlGaAs量子井戸耕造での近赤外円偏光測定を行うための測定系の構築を終えた。

イ ン ジ ウ ム arsenic element substrate に 200 a growing さ せ た マ グ ネ タ イ ト film の magnetization characteristic を super 伝 permeability quantum beam dry involved meter (SQUID) を い て determination し た. マ グ ネ タ イ ト film の easy magnetization axis に external magnetic field を Inca し た occasions, 0.4 T pay nearly で し が saturation magnetization, Youdaoplaceholder0 <s:1> value であった 483emu/ccであった. <s:1> value バ バ バ グネタ <s:1> <s:1> それと グネタ グネタ ト それと それと is close to である value である. Side, マ グ ネ タ イ ト film の magnetization easy axis vertical な と external magnetic field を Inca し た occasions, saturated し beginning め た の は 1 t pay nearly で あ っ た. ま た マ グ ネ タ イ ト の の resistance temperature dependency を determination す る た め に, シ リ コ ン acidification membrane に マ グ ネ タ イ ト film 100 a を growth さ せ た. Growth は a temperature of 300 ℃, and the acid element points 圧 は 7.5 x 10-7 torr, growth レ ー ト は about 100 a/hour growth し た マ グ ネ タ イ ト film を interatomic force 顕 micro mirror (AFM) で 観 examine し た results そ の surface coarse さ は mu of 3.92 nm/m ^ 2 で あ っ た. こ の の sample resistance temperature dependency を, 1 / T と し て プ ロ ッ ト す る と 120 k に お い て resistance variations change curve の pour き が variations change す る Verwey planning move を shown し た. マ グ ネ タ イ ト の は optimum growth temperature, 300 degrees Fahrenheit と な っ た た め, マ グ ネ タ イ ト を electrode with い た ス ピ ン injection デ バ イ ス cropping の た め の プ ロ セ ス を open 発 す る necessary が あ る. レ ジ ス ト フ リ ー の sample comprehensive に high temperature growth さ れ た マ グ ネ タ イ ト を, necessary part な の み residual し て そ れ outside を Ar プ ラ ズ マ に よ り エ ッ チ ン グ し, レ ジ ス ト カ バ ー straight down, す な わ ち electrodes に residual っ て い る マ グ ネ タ イ ト を シ リ コ ン acidification membrane と と も に リ フ ト オ フ を お こ な う こ と で reached し た. こ れ ら の results に つ い て は "electronic intelligence communication society, electronic デ バ イ ス seminar in February 2009," で report し た. ま た optical evaluation 価 に つ い て は ス ピ ン の confirm partial pole rate は, InAs の ス ピ ン ダ イ オ ー ド tectonic お よ び GaAs/AlGaAs quantum well made で opens till nearly bare outside has drifted back towards &yen; の polarimetry を line う た め の determination is の build を eventually え た.

项目成果

Enhancement of Spin-Orbit Interaction by Bandgap Engineering in InAs-Based Heterostructures

通过带隙工程增强 InAs 基异质结构中的自旋轨道相互作用

• 发表时间: 2008
• 期刊: J.Electronic Materials 37
• 作者: 江尻剛士;J.バベシュバブ;陽完治;Takashi Matsuda and Kanji Yoh
• 通讯作者: Takashi Matsuda and Kanji Yoh

State Tomography of a Chain of Qubits Embedded in a Spin Field-Effect Transistor via Repeated Spin Blockade Measurements on the Edge Qdbit

通过边缘 Qdbit 上的重复自旋封锁测量嵌入自旋场效应晶体管中的量子位链的状态断层扫描

• 发表时间: 2009
• 期刊: Phys. Rev. B 79
• 作者: Kazuya Yuasa;Koske Okano;Hiromichi Nakazato;Saori Kashiwada and Kanii Yoh
• 通讯作者: Saori Kashiwada and Kanii Yoh

Anomalous Rashba Effect in Double Cladding InAs-Based Quantum Well

双包层砷基量子阱中的反常拉什巴效应

• 发表时间: 2008
• 作者: Keita Konishi;Kanji Yoh;Hiroki Hibino;Kanji Yoh;陽完治;陽完治;Kanji Yoh;Takashi Matsuda and Kanji Yoh
• 通讯作者: Takashi Matsuda and Kanji Yoh

マグネタイト/インジウム砒素ヘテロ構造の作製とスピン注入への応用

磁铁矿/砷化铟异质结构的制备及其在自旋注入中的应用

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告 108巻437号
• 作者: 江尻剛士;J.バベシュバブ;陽完治
• 通讯作者: 陽完治

Observation of 6 micrometer long spin transport in a graphene multilayers

石墨烯多层膜中 6 微米长自旋输运的观察

• 发表时间: 2008
• 作者: Keita Konishi;Kanji Yoh;Hiroki Hibino;Kanji Yoh;陽完治;陽完治;Kanji Yoh;Takashi Matsuda and Kanji Yoh;Kanji Yoh and Keita Konishi
• 通讯作者: Kanji Yoh and Keita Konishi