Pham Nam Hai Research Group

SSDM2020国際学会発表

2020年9月27日 2:03 PM

国際学会SSDM2020（オンライン開催）に博士課程の脱凡君が下記の発表を行いました。

[K-10-04] Crystal Growth and Characterization of Topological Insulator BiSb Thin Films by Sputtering Deposition for SOT-MRAM Applications
〇Fan Tuo, Mustafa Tobah, Takanori Shirokura, Khang Nguyen, Nam Hai Pham

第81回応用物理学会秋季学術講演会で発表

2020年9月12日 3:01 PM

2020年9月8日－11日に開催された第81回応用物理学会秋季学術講演会（オンライン開催）で研究員のKhang氏と博士課程の脱凡君が下記の発表を行いました。

[10p-Z08-14] Efficient spin-orbit torque magnetization switching by short pulse currents in non-epitaxial topological insulator BiSb – ferrimagnet heterostructures
〇Nguyen Huynh Duy Khang, Soichiro Nakano, Takanori Shirokura, Yasuyoshi Miyamoto, Pham Nam Hai

[8a-Z08-6] Ultrahigh efficient spin-orbit-torque magnetization switching in sputtered BiSb topological insulator and Co/Pt ferromagnetic multilayers
〇Fan Tuo, Nguyen Huynh Duy Khang, Soichiro Nakano, Pham Nam Hai

SPIE SPINTRONICS XIII国際学会の招待講演

2020年8月26日 5:07 PM

研究員のKhang氏は国際学会SPIE SPINTRONICS XIIIに下記の招待講演を行いました。

論文掲載：Si基板上のトポロジカル絶縁体による超低消費電力磁化反転の実証

2020年7月22日 11:09 PM

Si基板上に製膜したトポロジカル絶縁体BiSbによる超低消費電力スピン軌道トルク磁化反転の実証に関する研究成果がScientific Reports誌に掲載されました。

Nguyen Huynh Duy Khang, Soichiro Nakano, Takanori Shirokura, Yasuyoshi Miyamoto & Pham Nam Hai, “Ultralow power spin–orbit torque magnetization switching induced by a non-epitaxial topological insulator on Si substrates”, Scientific Reports 10, 12185 (2020).

BiSbトポロジカル絶縁体は当研究室が開発した世界最高性能のスピン注入源であり、次世代の不揮発性メモリと期待されているスピン軌道トルク磁気抵抗メモリ(SOT-MRAM)の実現に大変有望な材料ですが、III-V族半導体基板上に成長しないと単結晶ができないという問題がありました。そこで、本研究では、Si基板上に、製膜したBiSbの性能評価を行いました。その結果、Si基板上のBiSbは単結晶でなくても、従来の重金属や他のトポロジカル絶縁体より1桁～2桁高いスピンホール角を確認でき、さらにCoTbフェリ磁性体を0.07 MA/cm²という世界最小の電流密度で磁化反転の実証に成功しました。さらに、10 nsというDRAM並みの高速書き込みにも成功しました。

論文掲載：(In,Fe)Asの室温強磁性の達成

2020年6月15日 10:10 AM

GaAsオフ基板上に(In,Fe)Asを結晶成長させ、オフ基板表面の原子ステップにFeが集まりやすい現象を利用して、室温強磁性を達成した研究成果はJapanese Journal of Applied Physics誌に掲載されました。

Pham Nam Hai, Munehiko Yoshida, Akihide Nagamine and Masaaki Tanaka, “Inhomogeneity-induced high temperature ferromagnetism in n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As grown on vicinal GaAs substrates”, Jpn. J. Appl. Phys. 59 063002 (2020).

本研究によって、Pham准教授が提言してきたすべての鉄系強磁性半導体, (In,Fe)As, (Ga,Fe)Sb, (In,Fe)Sbの室温強磁性を達成しました。

Spin-RNJ 若手オンライン研究発表会

2020年6月4日 2:08 PM

研究員のKhang氏はSpin-RNJ 若手オンライン研究発表会で下記の発表を行いました。

[1E-5] Ultralow-power and fast spin-orbit torque magnetization switching in all – sputtered BiSb topological insulator – ferrimagnet multilayers
Nguyen Huynh Duy Khang, Soichiro Nakano, Takanori Shirokura, Yasuyoshi Miyamoto, Pham Nam Hai

論文掲載：高品質なトポロジカル絶縁体のスパッターリング成膜に成功

2020年6月1日 11:19 PM

次世代のスピン軌道トルク磁気抵抗メモリ(SOT-MRAM)の純スピン流源として有効なBiSbトポロジカル絶縁体のスパッターリング成膜に成功した研究成果はJapanese Journal of Applied Physics誌に掲載されました。

Tuo Fan, Mustafa Tobah, Takanori Shirokura, Nguyen Huynh Duy Khang, and Pham Nam Hai. “Crystal growth and characterization of topological insulator BiSb thin films by sputtering deposition on sapphire substrates”, Jpn. J. Appl. Phys. 59, 063001 (2020).

トポロジカル絶縁体の表面にはDirac電子のような分散を持つ状態があり、そこから極めて高い効率でスピン流を生成できることは近年に分かった。特に、当研究室が発見したBiSbトポロジカル絶縁のスピンホール効果は他の材料を凌駕した性能を示しています。しかしながら、トポロジカル絶縁体は一般的に分子線エピタキシャル結晶成長法(MBE法)で成膜されています。このMBE法は高い結晶性のトポロジカル絶縁体を成膜できますが、量産性が悪くて実際にSOT-MRAMの製造プロセスに使われていません。そこで、本研究で量産性が良いスパッターリング法でBiSbを成膜し、高い電気伝導率と金属的な表面状態を確認しました。これにより、BiSbをSOT-MRAMの製造プロセスに導入できることを実証しました。

図：スパッターリング法を用いて成膜したBiSbの格子像