スピンデバイス開発のためのハーフメタル強磁性体/半導体接合におけるスピン依存伝導

用于自旋器件开发的半金属铁磁/半导体结中的自旋相关传导

• 批准号: 18760016
• 负责人: 松山 哲也
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760016/
• 关键词: スピン偏極; スピンデバイス; 強磁性体; 半導体接合; スピン依存伝導

本研究では,半導体/強磁性体接合を作成し,界面におけるスピン依存伝導に関する研究を行い,スピン偏極電子の高効率注入,および,高効率検出が可能な半導体/強磁性体電極を作成することを目的としている。平成19年度には,強磁性体/半導体接合電極を用いたスピン検出特性,高スピン偏極電子生成層となる半導体歪み超格子層のスピン偏極特性について研究を行った。まず,ハーフメタル材料と同様に面内磁化を持つ強磁性体/半導体接合試料を作成した。前年度の成果に基づきp型GaAs基板裏面にオーミック電極となるAuZnNiを蒸着し,表面にAl_20_3酸化膜,COFe,NiFeをスパッタ成長させたのち,フォトリングラフイ,イオンミリンダにより試料を200μm平方に加工し,その四方をAl_2O_3,酸化膜で囲い,Cu電極兼保護膜を成長させたトンネル障壁試料を作成した。SQUID磁力計を用いて試料の磁化曲線を測定し,保磁力,残留磁化など磁気特性評価を行い,面内磁化膜の形成を確認した。次に,偏光子,光弾性変調器を用いてGaAs基板層の円偏光励起することにより,光電流のスピン依存性について研究を行った。印加電圧依存性,印加磁場依存性の測定を行い,光電流に明確なスピン依存性を観測した。さらに,より明確なスピン依存性を測定するため,90%以上のスピン偏極度を持つ電子の生成が可能なGaAs-GaAsP半導体歪み超格子試料を作成した。強磁性膜を成長させる前に試料のスピン偏極特性について,円偏光発光,光電流測定,X線回折測定により評価を行い,スピン偏極度が試料の界面状態に強く依存することを明らかにした。

This study で は, semiconductor/ferromagnetic body joint を し consummate, interface に お け る ス ピ ン dependent 伝 guide に masato す る research を い, ス ピ ン partial injection, extremely high electronic の sharper rate お よ び, high rate of unseen 検 out が may な semiconductor/ferromagnetic electrode を body made す る こ と を purpose と し て い る. Pp.47-53 19th annual に は, strong magnetic body/semiconductor joint electrode を い た ス ピ ン 検 features, high ス ピ ン partial pole electronic formation と な る semiconductor slanting み superlattice layer の ス ピ ン partial features extremely に つ い を line っ て research た. Youdaoplaceholder0,ハ まず フメタ フメタ フメタ フメタ まず materials と similar to に in-plane magnetization を strong magnetic body/semiconductor bonding test materials を are made into た た. Former annual の results に づ き p-type GaAs substrate inside に オ ー ミ ッ ク electrode と な る AuZnNi を steamed し, surface に Al_20_3 acidification membrane, COFe, NiFe を ス パ ッ タ growth さ せ た の ち, フ ォ ト リ ン グ ラ フ イ, イ オ ン ミ リ ン ダ に よ り sample を 200 mu m square に processing し, そ の sifang を Al _2O_3, acidification film で囲 で囲,Cu electrode and protective film を, growth させたト <s:1> ネ た, and barrier test material を are made into た た. The SQUID magnetometer を uses the <s:1> magnetization curve を of the <s:1> て sample to determine the <s:1>, maintain the magnetic force, residual magnetization な, <s:1> magnetic property evaluation 価を row 価を, and the formation of in-plane magnetization film を confirms the た. に, partial photons, light 弾 sex - modulator を with い て の GaAs substrate layer has drifted back towards &yen; polarized wound up す る こ と に よ り, photocurrent の ス ピ ン dependency に つ い を line っ て research た. The Inca voltage dependence and Inca magnetic field dependence are <s:1> determined by を and を, and the photocurrent に is used to clarify なスピ and <s:1> dependence is measured by を観 and た. さ ら に, よ り clear な ス ピ ン dependency を determination す る た め, more than 90% の ス ピ ン partial extreme を hold つ electronic の possible な が GaAs - GaAsP semiconductor slanting み superlattices sample を made し た. Grow strong magnetic film を さ せ る に before sample の ス ピ ン partial features extremely に つ い て, has drifted back towards &yen; polarized light 発, photocurrent measurement, X-ray determination of inflexion に よ り review 価 を い, ス ピ ン partial extreme が sample の interface state strong に く dependent す る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Crystalline Structure of Heteroepitaxial GaAs and GaAsP Layers Grown of GaAs Substrates Investigated by X-ray Diffraction:I.Mosaic Structure

通过 X 射线衍射研究异质外延 GaAs 和 GaAs 衬底生长的 GaAsP 层的晶体结构：I. 马赛克结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. 46
• 作者: M.Iseki;T.Saka;T.Kato;H.Horinaka and T.Matsuyama
• 通讯作者: H.Horinaka and T.Matsuyama

Crystalline Structure of Heteroepitaxial GaAs and GaAsP Layers Grown of GaAs Substrates Investigated by X-ray Diffraction:II.Strain in GaAsP Layer

X射线衍射研究GaAs衬底上生长的异质外延GaAs和GaAsP层的晶体结构：II.GaAsP层中的应变

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jpn.J.Appl.Phys. 46
• 作者: M.Iseki;T.Saka;T.Kato;H.Horinaka and T.Matsuyama
• 通讯作者: H.Horinaka and T.Matsuyama