高制御ドーピングによる巨大なスピンホール効果を持つ金属系材料の探索

通过高度控制的掺杂寻找具有巨大自旋霍尔效应的金属材料

• 批准号: 22K04198
• 负责人: 浅田 裕法
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04198/
• 关键词: スピンホール効果; スピン流; イオン注入

令和4年度はイオン注入法によりセレンドープと窒素ドープ白金試料を作製し、スピントルク強磁性共鳴実験によるスピンホール角の評価を行った。セレンドープ試料においては、酸素ドープ白金(スピンホール角＝0.23)に比べ、1/10のドープ量で0.25と大きな値を示した。窒素ドープ白金においては高ドープ試料でスピンホール角が減少し、ドープ量に対してピークを取る結果となった。これまでのイオン注入による酸素ドープ白金に加え、今回行ったセレンおよび窒素ドープ白金試料について、抵抗率とスピンホール抵抗率の関係を調べた。その結果、スピンホール抵抗率は抵抗率の2乗に対して線形的な増加傾向を示したことから、外因性散乱であるサイドジャンプ散乱が支配的になっていることが示唆された。この結果から、窒素ドープ白金におけるスピンホール角のドープ量依存性について検討するために、外因性散乱としてサイドジャンプ散乱を仮定することで、温度依存性測定結果からスピンホール効果を内因性散乱と外因性散乱に分離した評価を行った。その結果、窒素ドープ量の増加に従い外因性の効果が増加するのに対し、内因性が減少することがわかった。特に、高ドープ試料においては内因性が急激に減少しており、これによりスピンホール角の減少が生じていることを明らかにした。スパッタ時のアルゴンガスと酸素ガスの導入比を調整することで、スパッタ法による酸素ドープ白金試料を作製し、各種評価を行った。その結果、スピンホール角の電気抵抗率依存性について、イオン注入法による試料と同程度の抵抗率範囲においては同様の傾向が得られた。

In order to evaluate the effect of the injection method on the preparation of platinum samples in 2004 and 2005, the magnetic resonance method was used to determine the magnetic resonance of platinum samples. The sample size is 0.25 and the acid size is 0.23. The results of the test are as follows: The relationship between the resistance of the platinum sample and the resistance of the platinum sample was adjusted. As a result, the resistance ratio of the two groups of resistance ratio increases, and the exogenous dispersion increases. The results of this measurement are as follows: (1) The results of this measurement are as follows: (2) The results of this measurement are as follows: (3) The results of this measurement are as follows: (4) The results of this measurement are as follows: (5) The results of this measurement are as follows: (6) The results of this measurement are as follows: (7) The results of this measurement are as follows: (8) The results of this measurement are as follows: (9) The results of this measurement are as follows: (1) The results of this measurement are as follows: (1) The results of this measurement are as follows: (2) The results of this measurement are as follows: (1) The results of this measurement are as follows: (2) The results of this measurement are as follows: (3) The results of this measurement are as follows: (4) The results of this measurement are as follows: (5) The results of this measurement are as follows: (3) The results of this measurement are as follows: (4) The results of this measurement are as follows: (5) The results of this measurement are as follows: ( As a result, the increase in the amount of factors, the increase in exogenous effects, and the decrease in endogenous effects Special, high-level test material, internal stress reduction, internal stress reduction, internal stress reduction The introduction ratio of acid to platinum was adjusted according to the method of acid extraction and various evaluations. The results show that the electrical resistivity dependence of the sample is different from that of the injection method.

项目成果

Intrinsic-extrinsic crossover of spin Hall effect in O and N-implanted Pt

O 和 N 注入 Pt 中自旋霍尔效应的本征-外在交叉

• 发表时间: 2022
• 作者: U. Shashank;Y. Kusaba;Y. Nakamura;T. Tomoda;R. Nongjai;A. Kandasami;R. Medwal;R. S. Rawat;H. Asada;S. Gupta;Y. Fukuma
• 通讯作者: Y. Fukuma

Disentanglement of intrinsic and extrinsic side-jump scattering induced spin Hall effect in N-implanted Pt

• DOI: 10.1103/physrevb.107.064402
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Utkarsh Shashank;Yoji Nakamura;Y. Kusaba;Takafumi Tomoda;R. Nongjai;A. Kandasami;R. Medwal;R. Rawat;H. Asada;Surbhi Gupta;Y. Fukuma

Pt(O)膜の作製と強磁性共鳴評価

Pt(O)薄膜的制备及铁磁共振评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村潤之介;伊津野光;Utkarsh Shashank;友田好郁;福間康裕;浅田裕法
• 通讯作者: 浅田裕法

イオン注入した白金薄膜の外因性スピンホール効果

离子注入铂薄膜中的外在自旋霍尔效应

• 发表时间: 2023
• 作者: 草場優;Utkarsh Shashank;友田好郁;Razia Nongjai;Peter Murmu;John Kennedy;Asokan Kandasami;Rohit Medwal;Surbhi Gupta;Rajdeep Singh Rawat;福間康裕
• 通讯作者: 福間康裕

スパッタ法により作製したPt(O)薄膜におけるスピンホール効果

溅射法制备 Pt(O) 薄膜中的自旋霍尔效应

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村潤之介;伊津野光;Utkarsh Shashank;友田好郁;福間康裕;浅田裕法
• 通讯作者: 浅田裕法