くらし情報『東北大など、スピンエサキ構造素子で半導体中のスピン検出感度を40倍に増幅』

2014年3月10日 17:15

東北大など、スピンエサキ構造素子で半導体中のスピン検出感度を40倍に増幅

東北大など、スピンエサキ構造素子で半導体中のスピン検出感度を40倍に増幅
東北大学は3月7日、独自のスピンエサキトンネル接合素子を作製し、半導体を流れる電子スピンの検出感度を、従来よりも最大40倍まで増幅させることに成功したと発表した。

同成果は、同大大学院 工学研究科の塩貝純一博士課程後期3年(日本学術振興会特別研究員)、好田誠准教授、新田淳作教授らによるもの。同大 金属材料研究所の野島勉准教授、ドイツレーゲンスブルグ大学のDieter Weiss教授らと共同で行われた。詳細は、米国物理学会誌「Physical Review B」の速報版に掲載された。

電子の持つスピンの性質を電子デバイスに組み込むことにより、性能を向上させる半導体スピントロニクス分野が注目されている。この分野における基盤技術としては、半導体へのスピン注入(半導体中のスピンを揃える操作)、スピン制御(半導体中でスピンの方向を回す操作)、スピン検出(電気的にスピンの情報を読み出す操作)が挙げられる。また、これまで実現されていない技術として、半導体中のスピン信号を増幅させること(スピン増幅)がある。これらを全て電気的に高効率に行うことが、全スピン集積回路を構築する上で重要とされている。


これまで、半導体中のスピン注入およびスピン検出に関する研究は、GaAsなどのIII-V族半導体やSiやGeなどのIV族半導体をチャネル材料としたスピントロニクスデバイスにおいて行われてきた。

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