下記の論文がPhys. Rev. B誌に出版されました。

N. T. Tu, P. N. Hai, L. D. Anh, M. Tanaka, “Magnetic properties and intrinsic ferromagnetism in (Ga,Fe)Sb ferromagnetic semiconductors”, Phys. Rev. B 92, 144403/1-14 (2015).

今回の論文は(Ga,Fe)Sbの新型強磁性半導体において、低温MBE結晶成長技術を駆使し、Fe濃度を20%まで増やすことができました。それにと伴い、キュリー温度が大幅に増大し、現時点では230 Kという新世界記録を達成しました。鉄系強磁性の高いポテンシャルを見せつけた研究成果です。

様々な(Ga_1-x,Fe_x)Sbにおけるアロットプロット法によるキュリー温度(T_C)の見積。Fe濃度が20%のサンプルにおいて、今までの最高記録(200 K)を超えた230 Kのキュリー温度が得られた。

下記の論文がAppl. Phys. Lett.誌に出版されました。

P. N. Hai, M. Tanaka, “Memristive magnetic tunnel Junctions with MnAs nanoparticles”, Appl. Phys. Lett. 107, 122404/1-5 (2015).

今回の論文はMnAsナノ微粒子を含むトンネル磁気接合において、TMR効果とMemristance効果が同時に存在していることを示した。同じMTJ素子でMemristive効果とTMR効果を両方利用すれば、多ビットのメモリ素子に応用できると期待できる。

下記の論文はApplied Physics Reviews誌の2014年のmost-accessed articlesにランクインしました。無料に見ることができます。

Recent progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport
Masaaki Tanaka, Shinobu Ohya, Pham Nam Hai
Appl. Phys. Rev. 1, 011102 (2014)

下記の論文が出版されました。

Atsushi Ishikawa, Tomohiro Amemiya, Yuya Shoji, Pham Nam Hai, Masaaki Tanaka, Tetsuya Mizumoto, Shigehisa Arai, Takuo Tanaka. “Optical and Magnetic Microstructures in YIG Ferrite Fabricated by Femtosecond Laser”, Journal of Laser Micro/Nanoengineering 10,  48-52, (2015).

アジア太平洋物理学会連合(Association of Asia Pacific Physical Societies；AAPPS)の機関誌であるAAPPS Bulletin12月号（ノーベル物理学賞特集号）オンライン版が公開されました。ノーベル賞関係の記事のほか、本研究成果(Appl. Phys. Lett. 104, 046404 (2014)に関する記事がPhysics Focusで紹介されています。

ノーベル物理学賞特集号の目次

http://aappsbulletin.org/myboard/read.php?id=133&Page=1&Board1=pastlssues&FindIt=&FindText=

Physics Focus: Control of Ferromagnetism by Manipulating the Carrier Wavefunction in N-Type Ferromagnetic Semiconductor (In, Fe)As Quantum Wells
http://aappsbulletin.org/myboard/read.php?id=61&Page=1&Board=focus&FindIt=&FindText=

pdfはこちら。

新しい鉄系強磁性半導体(Ga,Fe)Sbの作製に関する論文がApplied Physics Letters誌に掲載されました。

本研究ではGaSbの半導体に最大13.7%のFeを低温分子線エピー法を用いて結晶成長を行い、真性p型強磁性半導体であることを確認しました。今回のp型鉄系強磁性半導体の実現によって、Pham准教授が提言した鉄系強磁性半導体の優越性(n型およびp型が作製可能）を実証した研究成果になります。また、(Ga,Fe)Sbのキュリー温度はすでに140 Kに達し、ナローギャップ強磁性半導体中にもっとも高いキュリー温度を実現しました。（参考：(In,Mn)Asが最大90K, (Ga,Mn)Sbが最大 25 K程度）。

N. T. Tu, P. N. Hai, L. D. Anh, M. Tanaka, “(Ga,Fe)Sb: A p-type ferromagnetic semiconductor”,

Appl. Phys. Lett. 105, 132402 (2014)

(a) 様々なFe濃度における(Ga,Fe)Sbの磁気円二色性(MCD)スペクトル。Fe濃度の増大につれて、GaSbの光学特異点におけるMCDが強くなり、(Ga,Fe)Sbのバンド構造がスピン分裂していることが分かる。(b) Fe濃度13.7%サンプルの異常ホール効果および(c)MCD強度の磁場依存性。強磁性によるヒステレシスが発現していることが分かる。このサンプルのキュリー温度が140 Kに達して、(In,Mn)Asや(Ga,Mn)Sbの最高キュリー温度よりもずっと高い。

MnドープしたGaAsを電極として持つ半導体トンネル接合における室温可視光電界発光に関する研究成果がJournal of Applied Physics誌に掲載されました。今回はGaAs:Be/AlGaAs/GaAs:Mnのトンネル接合において、GaAs:Be電極からバンド間トンネルを介して、AlGaAsの伝導帯に電子を注入し、AlGaAs内の高電界によって電子を加速して、GaAs:Mn中のMn原子d軌道を電気的に励起して発光させることができました。本研究成果は東京大学ナノフォト二クス研究センターの大津・八井研との共同研究の成果です。

P. N. Hai, T. Yatsui, M. Ohtsu, and M. Tanaka, “High-field electroluminescence in semiconductor tunnel junctions with a Mn-doped GaAs layer “,  J. Appl. Phys. 116, 113905 (2014).

新しく創立したAppl. Phys. Rev. 誌に掲載した下記の招待論文が2014年1月～8月現在のもっとも読まれた論文のトップ５に入りました。

Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport

M. Tanaka, S. Ohya, P. N. Hai

 Appl. Phys. Rev. 1, 011102 (2014)

強磁性半導体(In,Fe)Asの磁化特性をXMCDを使って測定した研究成果がAppl. Phys. Lett.誌に掲載されました。本研究は高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の小林 正起博士が中心に行った共同研究の成果です。XMCDは基板の反磁性成分を拾えず、Fe従来の信号を選択的に測定できるため、Fe原子の磁性状態を調べるのに最適な方法です。今回の研究では、Fe原子のd軌道とAsのp軌道の混成があることを明らかにした。また、スピンと軌道成分の磁気モーメントの比がFe金属と異なることも明らかにした。さらに、(In,Fe)As内には強磁性領域と常磁性領域が共存することを明らかにし、Pham准教授が提案したdiscrete ferromagnetic domain モデルを支持した結果になる。また、(In,Fe)Asの磁化特性を改善させるためには、より均一にドナーを導入するする必要があることが分かりました。

M. Kobayashi, L. D. Anh, P. N. Hai, Y. Takeda, S. Sakamoto, T. Kadono, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, Y. Harada, M. Oshima, M. Tanaka and A. Fujimori, “Spin and orbital magnetic moments of Fe in the n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As”, Appl. Phys. Lett. 105, 032403 (2014).

新しく創立したAppl. Phys. Rev. 誌に招待論文を掲載しました。強磁性半導体の最近の動向に関するレビュー論文です。

M. Tanaka, S. Ohya, P. N. Hai (invited review paper), “Recent Progress in III-V based ferromagnetic semiconductors: Band structure, Fermi level, and tunneling transport”, Appl. Phys. Rev. 1, 011102/1-25 (2014).