強磁性半導体ルネサンスによる新しいスピン機能材料とデバイスの創出

3.1 データ処理デバイス・マテリアル（微細CMOS、新原理スイッチ、3D集積　など）
3.2 データ保存デバイス・マテリアル（新原理メモリ、3D集積メモリ　など）
3.3 データ通信デバイス・マテリアル（高周波デバイス、IoTデバイスなど）
3.4 データ生成デバイス・マテリアル（新原理センサデバイス　など）

田中雅明

工学系研究科

教授

本研究ではこれまでの強磁性半導体の問題点をすべて解決する：すなわち、1)p型とn型の強磁性半導体を両方実現、2)キュリー温度T_cを室温より上げ、室温で強磁性を示す半導体を実現し、物性機能を最適化、高度化、3)強磁性の起源に関する統一的な理解と物質設計指針の確立、さらに 4)不揮発性と柔軟な情報処理機能を持つスピントランジスタ、スピン依存バンド構造を用いた量子効果デバイス、トポロジカル状態を用いた機能デバイスなど、低消費電力で動作しかつ革新的な高機能デバイスの実現、を目指す。強磁性半導体を中心とする材料開発（"強磁性半導体のルネサンス"）によって、将来の情報処理に適したデバイスの基盤技術を創る。

スピントロニクスの概要。半導体と強磁性体の特長と機能を融合することで、新しい機能をもつ革新的デバイスをつくり、将来の情報処理デバイス・システムに応用することが期待される。
Tanaka-Ohya Laboratory, The University of Tokyo

われわれの研究室で創製・開発した室温以上のキュリー温度をもつN型およぼP型の強磁性半導体。
Tanaka-Ohya Laboratory, The University of Tokyo

プロジェクトに関するURL

共同実施者

大矢忍、レデゥックアイン、吉田博、ファムナムハイ

主な関連論文

Kosuke Takiguchi, Le Duc Anh, Takahiro Chiba, Tomohiro Koyama, Daichi Chiba, Masaaki Tanaka "Giant gate-controlled proximity magnetoresistance in semiconductor-based ferromagnetic/nonmagnetic bilayers", Nature Physics 15, 1134-1139 (2019).
Miao Jiang, Hirokatsu Asahara, Shoichi Sato, Toshiki Kanaki, Hiroki Yamasaki, Shinobu Ohya, and Masaaki Tanaka, "Efficient full spin-orbit torque switching in a single layer of a perpendicularly magnetized single-crystalline ferromagnet", Nature Communications 10, pp.2590/1-6 (2019).
Shoichi Sato, Mitsuki Ichihara, Masaaki Tanaka, and Ryosho Nakane, "Electron spin and momentum lifetimes in two-dimensional Si accumulation channels: Demonstration of Schottky-barrier spin metal-oxide-semiconductor field-effect transistors at room temperature", Physical Review B 99, pp.165301/1-9 (2019).

問い合わせ先

担当：工学系研究科　田中雅明
電話： 03-5841-6728
メールアドレス： masaaki[at]ee.t.u-tokyo.ac.jp
※[at]を@に置き換えてください

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