【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】26287071 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

トポロジカル絶縁体 / スピン分解光電子分光 / スピントロニクス / 表面・界面物性 / 光電子分光 / スピン軌道相互作用 / ラシュバ効果 / スピンエレクトロニクス

【研究成果の概要】

固体中で動く電子は、スピン軌道相互作用や結晶の対称性により様々な方向に向くスピンを持つ。本研究ではスピンと運動量の関係が重要な影響を持つ高機能物質の電子状態を解明するために、スピン分解ARPES装置の改造と、これを用いた電子構造研究を行った。その結果、ワイル半金属の表面フェルミアーク、希薄磁性半導体GaMnAsのAsホールバンド、重金属薄膜の１次元エッジ状態、線ノード半金属の表面状態などの電子状態の観測に成功した。これらの成果から、新規トポロジカル物質相の開拓、およびGaMnAaの強磁性機構の解明に成功したと結論した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)

【研究分野】量子ビーム科学

【研究領域課題番号】24310072 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

スピン / 陽電子 / スピントロニクス / 磁性 / 表面 / ハーフメタル / 原子空孔 / ポジトロニウム / スピン偏極陽電子 / 電子運動量分布 / 陽電子消滅寿命 / 電子スピン / 強磁性体 / 電流誘起スピン蓄積 / ラシュバ効果 / 原子空孔誘起強磁性 / ホイスラー合金 / 原sに空孔誘起強磁性 / 陽電子消滅 / スピン偏極 / 陽電子ビーム / 表面磁性 / 第一原理計算

【研究成果の概要】

3d及び4f強磁性金属のスピン偏極陽電子消滅実験を通じて、その手法の基礎を構築した。さらにその応用研究の結果、(i)ホイスラー合金Co2MnSiとNiMnSbが高いハーフメタル性を持っていること、(ii)Pd,Pt,Ta,W及びBi/Ag最表面において電流駆動によるスピン偏極が起こること、(ii)ZnOとSnO2中のカチオン空孔に外部磁場で揃う磁気モーメントが付随すること、などを見出した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)

【研究分野】応用物性・結晶工学

【研究領域課題番号】23360001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

スピントロニクス / メゾスコピック物理 / ラシュバ効果 / スピン軌道相互作用 / 半導体量子井戸 / 化合物半導体 / スピンデバイス / スピン物性 / メソスコピック系 / 弱局在 / スピントロにクス / AAS効果 / 半導体スピン物性 / 半導体二重量子井戸 / ドレッセルハウス効果 / 半導体スピントロニクス / III-V化合物半導体 / バンドエンジニアリング / メゾスコピック系

【研究成果の概要】

InP格子整合系InGaAs量子井戸に関して、ゼロ磁場スピン分離項を定量的明らかにした。これまで定量的な解明に至らなかったRashba項の存在を初めて明確に示すとともに、その大きさについても定量的な解明を行った。具体的には、極低温での磁気伝導度に見られる弱反局在効果の理論解析により、Rasha係数αと井戸内電場<Ez>の間の厳密な比例関係を示すことに初めて成功した。また、この系でのDresselhaus項が非常に小さいことも同時に明らかにした。更に、ゲートにより<Ez>が正負に変化するウェハ上に作製したメゾ系ループ配列構造での時間反転量子干渉効果を測定し、半古典理論モデルの有効性を実証した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)