Study on spin accumulation in Si using non-linear effect among charge and spin

利用电荷与自旋非线性效应研究硅中自旋积累

• 批准号: 17F17362
• 负责人: 白石 誠司
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17362/
• 关键词: シリコン; スピン流; 非線形効果; スピン蓄積; スピントロニクス; 非線型効果

シリコン中のスピン輸送・スピン蓄積技術をキー技術として、スピン蓄積量にバンド構造依存性があることを利用した非線形なスピン蓄積効果の検出を目的として研究を行ってきた。最終年度の2019年度には、室温でスピン輸送できるシリコンスピントランジスタを基盤デバイスとし、さらに非線形信号を検出するための非磁性電極を複数個配置した新しいデバイスを作製し、実験を行った。その結果、従来強磁性電極でなければスピン信号の検出はできないと考えられていたにも関わらず、スピン蓄積の非線形に起因する電圧を非磁性金属電極を用いて観測することに成功した。非線形信号の観測にはロックインアンプを用い、その第2高調波成分を取り出す手続きが必要であるために、目指す非線形効果に起因する信号以外に、スピン依存ゼーベック効果やスピン信号そのもののバイアス電圧依存性、強磁性電極直下にスピン注入のために挿入している絶縁トンネル障壁層由来の単純な電流電圧特性の非線形性など、様々な効果が重畳してくることも同時に見出すことができたが、注意深い実験と解析により、sizableな非線形効果として取り出していることを確認することができた。

In the case of a non-linear accumulation technique, it is necessary to make use of the non-linear accumulation technique. In the final year of 2019, a plurality of configurations of non-magnetic electrodes were used to control the transmission of non-magnetic signals at room temperature and temperature. As a result, the ferromagnetic electrode is used to detect the non-linear cause of the signal. Non-linear signal detection, detection, For example, if you want to make a mistake, you can make a mistake.

项目成果

Spin-orbit coupling induced by bismuth doping in silicon thin films

硅薄膜中铋掺杂引起的自旋轨道耦合

• DOI: 10.1063/1.5046781
• 发表时间: 2018
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: F. Rortais;S. Lee;R. Ohshima;S. Dushenko;Y. Ando;and M. Shiraishi
• 通讯作者: and M. Shiraishi

Induced Spin-Orbit Coupling in Silicon Thin Films by Bismuth Doping

通过铋掺杂在硅薄膜中诱导自旋轨道耦合

• 发表时间: 2019
• 作者: F. Rortais;S. Lee;R. Ohshima;S. Dushenko;Y. Ando and M. Shiraishi
• 通讯作者: Y. Ando and M. Shiraishi