【講演主旨】

■本セミナーの主題および状況

★半導体と磁性体の特徴を融合することができれば、磁性体の不揮発性を持ち併せたようなエネルギー使用効率が極めて高い半導体デバイスが実現できると期待される。本講演では、スピンと半導体の機能を融合できる新物質として最も有望な強磁性半導体 (FMS)として、狭ギャップIII-V族化合物半導体に数％以上のFeを添加した強磁性半導体について講演する。

■注目ポイント

★強磁性半導体の基礎的な知識について学習、習得できる！

★強磁性半導体研究の歴史・特長について学習、習得できる！

★強磁性半導体に関する技術と課題について学習、習得できる！


講座担当：齋藤順

≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫

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【プログラム】

1  はじめに　
　1-1   強磁性半導体材料とは何か
　1-2   強磁性半導体研究の歴史
　1-3   強磁性半導体材料の製造技術 (低温MBE法による結晶成長)

2  強磁性半導体の特徴と機能性
　2-1   電界効果、光照射による磁性の制御
　2-2   単結晶磁気トンネル接合におけるトンネル磁気抵抗効果(TMR)
　2-3   共鳴トンネルによるTMRの増大
　2-4   強磁性半導体の特徴を生かした機能性デバイス
　2-5   強磁性半導体の課題

3  Fe系強磁性半導体
　3-1　 InAs系：(In,Fe)As強磁性半導体
　　　3-1-1 結晶成長
　　　3-1-2 構造解析、半導体スピンバンド分裂の観測
　　　3-1-3 電子誘起強磁性
　　　3-1-4 波動関数制御による磁性制御技術
　3-2 　GaSb系：(Ga,Fe)Sb強磁性半導体
　　　3-2-1 結晶成長
　　　3-2-2 構造解析、半導体スピンバンド分裂の観測
　　　3-2-3 室温強磁性の実現
　3-3　 InSb系：(In,Fe)Sb強磁性半導体
　　　3-3-1 結晶成長
　　　3-3-2 構造解析、半導体スピンバンド分裂の観測
　　　3-3-3 室温強磁性の実現

4 強磁性半導体ヘテロ接合
　4-1 　p+InAs/(In,Fe)As　江崎ダイオード、バンドスピン分裂
　4-2 　(In,Fe)As/(Ga,Fe)Sbスピン江崎ダイオード、巨大な磁気抵抗効果
　4-3　 InAs/(Ga,Fe)Sb接合、近接磁気抵抗効果、一方向性磁気抵抗効果

5 強磁性半導体/トポロジカル絶縁体接合
　5-1 　(Ga,Fe)Sb/BiSb接合
　5-2 　スピンポンピングによる室温スピン注入

6  まとめと今後の展開

質疑応答

【キーワード】

スピン半導体、室温強磁性半導体、スピン江崎ダイオード、スピントランジスタ、巨大磁気抵抗効果

【講演の最大のPRポイント】

　半導体と磁性体の特徴を融合できる強磁性半導体は、磁性体の不揮発性を持ち併せたようなエネルギー使用効率が極めて高い半導体デバイスが実現できると期待される。本講演では、強磁性半導体の第一人者である東京科学大学のファムナムハイ先生に、これまでとこれからの強磁性半導体について講演いただきます。

【習得できる知識】

・強磁性半導体の基礎的な知識
・強磁性半導体研究の歴史・特長                                                                  
・強磁性半導体に関する技術と課題