Spin current amplifier

自旋电流放大器

• 批准号: 22K18935
• 负责人: 林 将光
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18935/
• 关键词: スピン流; トポロジカル絶縁体; ディラック半金属; 移動度; pn接合

申請者らのこれまでの研究から、半金属や狭ギャップ半導体のスピン流生成効率はキャリアの移動度に依存し、大きなスピン流生成効率を得るには移動度を大きくすることが必要であることがわかった。また、pn接合やトランジスタの動作特性の観点からも大きな移動度を有する材料の確保は必須である。そこで本研究ではまず、分子線エピタキシー法を利用して移動度が高く、かつスピン流生成効率が高い、高品質の薄膜材料を開発する。本年度はトポロジカル絶縁体Bi2Te3、Sb2Te3、さらには(Bi1-xSbx)2Te3などの化合物を分子線エピタキシー法を用いて作製した。X線回折、X線反射と反射高速電子線回折法（RHEED）を用いて作製した薄膜の構造を解析し、平坦で高配向の薄膜が成長していることを確認した。さらに作製した薄膜の磁気抵抗を調べた結果、シュビニコフ・ドハース振動が観測され、移動度が大きい試料の作製に成功した。ホール効果等を使ってキャリアの種類を調べたところ、Bi2Te3とBi-richの(Bi1-xSbx)2Te3では多数キャリアが電子、Sb2Te3とSb-richの(Bi1-xSbx)2Te3では多数キャリアがホールであることがわかった。(Bi1-xSbx)2Te3ではSbのドープ量（x）に比例してキャリア密度が変化する傾向があることがわかったが、ホール効果を使ってキャリア密度を評価する手法の精度に問題があるとする結果が最近報告されており、今後検証する。

The applicant's research on semiconductor flow generation efficiency depends on the mobility of the semiconductor flow generation efficiency. The movement characteristics of the joint material must be ensured. This study aims to develop thin film materials with high mobility, high flow generation efficiency and high quality by using molecular line technology. This year, the compound Bi2Te3, Sb2Te3, and (Bi1-xSbx) 2Te3 were prepared by molecular method. X-ray reflection, X-ray reflection, and high-speed electron beam reflection (RHEED) are used to analyze the structure of thin films, and to confirm the growth of flat, highly aligned thin films. The magnetic resistance of the thin film was adjusted, the vibration of the thin film was measured, and the mobility of the thin film was successfully prepared. Bi2Te3 and Bi-rich and (Bi1-xSbx) 2Te3 are different from each other in terms of number of electrons, Sb2Te3 and Sb-rich and (Bi1-xSbx)2Te3 are different from each other in terms of number of electrons. (Bi1-xSbx)2Te3 Sb is the most important component of Sb (x). The ratio of Sb (x) to Sb (x) varies with the density of Sb (x). The ratio of Sb (x) to Sb (x) varies with the density of Sb (x).

项目成果

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Spin and orbital currents in Dirac semimetals and topological insulators

狄拉克半金属和拓扑绝缘体中的自旋电流和轨道电流

• 发表时间: 2023
• 作者: Tatsuya Oshima;Tatsuya Ishibashi;Keisuke Ohto;Masamitsu Hayashi
• 通讯作者: Masamitsu Hayashi