S.E. Barnes教授の研究室訪問と特別セミナの開催
マイアミ大学の物理学科のS.E.Barnes教授が当研究室を訪問しました。Barnes教授は強磁性細線におけるスピントルクによる磁壁移動の理論[Phys. Rev. Lett. 95, 107204 (2005)]、スピン起電力の理論的な予測[Phys. Rev. Lett. 98, 246601 (2007)]、また最近に話題になっている電界印加による磁化制御の新しいメカニズムの提言[Scientific Reports 4, 4105 (2014)]など、日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター長 前川 禎通先生と共同研究で多くの成果をあげておられます。また、Barnes教授による特別セミナを開催しました。
Title: Rashba spin-orbit coupling in spintronics
Stewart E. Barnes
Univeristy of Miami and JAEA
Abstract: I will describe how the Rashba spin-orbit coupling can be used for the electrical control of magnetism. It is also important in the “chiral spin-torque transfer process” as recently observed experimentally. This coupling to magnetism to electric fields also leads to spin dependent forces, i.e., to a spin-motive forces (SMF). I will give and introduction to the theory and the application to experiment.
時間：2014月11月17日、13:30~15:00
場所：南3号館814号室
2014 Tokyo Tech-TsingHua Univ. Joint Symposium on Advanced Materialsで発表
Pham准教授は2014 Tokyo Tech-TsingHua Univ. joint Symposium on Advanced Materials (2014/11/14-15)で下記の発表を行った。
Electron-induced ferromagnetism in Fe-doped semiconductors
論文掲載
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。
論文掲載
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).
応用物理学会スピントロニクス研究会第1回英語講演奨励賞
2014年春季応用物理学会における下記発表に対して応用物理学会スピントロニクス研究会第1回英語講演奨励賞
Le Duc Anh, Pham Nam Hai, Yuichi Kasahara, Yoshihiro Iwasa, and Masaaki Tanaka, “Electrical control of ferromagnetism in n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As quantum wells“, 第61回春季応用物理学会学術講演会, 19p-E7-14, 青山学院大学, 2014年3月17-20日。
本研究で開発した世界唯一のn型電子誘起強磁性半導体(In,Fe)Asの量子井戸をチャンネルとして持つ電界効果トランジスタ構造において、量子化された電子状態の波動関数とFeスピンの重なり具合をゲート電圧で電気的に制御し、強磁性転移温度を効率よく変調したことに成功しました。本研究の「波動関数制御による強磁性変調」という手法は約１０年前に理論的に予測されましたが、我々の研究までにはどこにも実現できませんでした。本研究の成果によって、従来の強磁性変調実験に必要なキャリア面密度の変化量1013 ~ 1014 cm-2から1011 cm-2程度に下げることができ、超高速かつ超低消費電力（4～6桁削減）の磁化スイッチング技術として期待できます。
国際学会MBE2014で学会発表
Pham准教授が米国アリゾナ州フラッグスタッフで開催される分子線エピタキシャル技術の国際学会MBE2014で下記の発表を行います。
TuC1-3 “Room-temperature Visible-light Electroluminescence in Light Emitting Diodes with an Epitaxial Mn-doped Si Layer”
P.N. Hai, D. Maruo, L.D. Anh, M. Tanaka
国際学会IUMRS-ICA2014で招待講演
Pham准教授が福岡で開催される国際学会IUMRS-ICA2014で下記の招待講演を行います。
(Invited) C1-I27-005 Aug. 27 10:30-10:55 Pham HAI
“Electron-induced ferromagnetism in Fe-doped narrow-gap semiconductors”
Appl. Phys. Rev. 誌の招待論文がもっとも読まれた論文トップ５に入った
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
ギャラリー
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- 2019年夏短期留学生の歓迎会
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- ドイツイノベーションアワード
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- 英語講演奨励賞の受賞
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- 2019年３月卒業式
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- Nature Materials論文掲載
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- 研究室のスキー旅行