Pham Nam Hai Research Group

D2のHiep君の研究成果がAppl. Phys. Lett.誌に掲載されました。

Duong Dinh Hiep, Masaaki Tanaka, Pham Nam Hai, “Spin transport in nanoscale Si-based spin-valve devices”, Appl. Phys. Lett. 109, 232402 (2016).

今回の研究はチャンネル長が20nmという世界最小のSiスピンバルブ構造を作製でき、最大で13mVのスピン出力電圧が得られました。この値は従来の研究に対して、約10~1000倍大きい。今後にゲート電極を追加し、ナノサイズのSiスピントランジスタの作製を目指す。

図(a)Siのスピンバルブ構造。強磁性電極FeからMgOトンネル障壁を介してSiチャンネルにスピン注入して、もう一つの強磁性電極Feでスピンを検出する。(b)試作したデバイスの走査型電子顕微鏡像。両強磁性電極の磁化平行・反平行時の電圧の差が最大13 mVと従来の研究よりも10倍~1000倍大きい。

M2の大塚君と吉田君、共同研究者のAnh氏が米国で開催される61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materialsで、下記の発表を行います。

[EF-06] Giant spin-valve effect in (Ga,Fe)As/(In,Fe)As spin diodes.

Y. Otsuka, Y. Arakawa, M. Tanaka, P. Nam Hai.

[ES-07] High Temperature Ferromagnetism in (In,Fe)As Grown on Vicinal GaAs Susbtrates.

M. Yoshida, A. Nagamine, M. Tanaka, P. Nam Hai.

[EE-01] (Invited) N-type carrier-induced ferromagnetic semiconductor and electrical control of ferromagnetism by wavefunction engineering.

L. D. Anh, P. N. Hai, Y. Kasahara, Y. Iwasa, M. Tanaka.

一方、Pham准教授はHanoiで開催されるInternational Workshop on Advanced Materials and Nanotechnology 2016 (IWAMN 2016)で、下記の招待講演を行います。

(Invited) High-performance Fe-doped ferromagnetic semiconductors.

P. N. Hai, L. D. Anh, N. T. Tu, M. Tanaka.

SSDM2016国際学会で、D2のHiep君が下記の発表を行いました。

[PS-12-03] Spin-valve Effect in Nanoscale Si-based Devices with Ferromagnetic Electrodes
○ D.H. Duong , M. Tanaka, N.H. Pham

M2の植田君と共同研究者のTu氏がフランスのモンペリエに開催されている国際学会MBE2016 (19th International Conference on Molecular Beam Epitaxy)で下記の研究成果を発表します。

[Th‐B11] Epitaxial Growth and Characterization of Bi1‐xSbx Spin Hall Alloy on GaAs(111) Substrates
Yugo Ueda and Pham Nam Hai

[Tu‐C4] High‐Temperature Ferromagnetism in Heavily Fe‐doped Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Fe)Sb
Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, and Masaaki Tanaka

第77回応用物理学会秋季学術講演会で、M1の荒川君、共同研究者のAnh氏、共同研究者の坂本氏が下記の発表を行います。

[14a-C41-12] Giant spin dependent transport characteristics in Fe-doped ferromagnetic semiconductor p-n junctions
〇Yuto Arakawa、Tomohiro Otsuka、Masaaki Tanaka、Pham Nam Hai

[14p-C41-2] Bias-dependent magneto-conductance in n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As-based Esaki diodes
〇Anh Duc Le、Nam Hai Pham、Masaaki Tanaka

[14a-C41-10] Electronic Structure of the p-type Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Fe)Sb
〇(D)Shoya Sakamoto、Thanh Tu Nguyen、Yukiharu Takeda、Shin-ichi Fujimori、Nam Hai Pham、Duc Anh Le、Yuki Wakabayashi、Goro Shibata、Masafumi Horio、Keisuke Ikeda、Yuji Saitoh、Hiroshi Yamagami、Masaaki Tanaka、Atsushi Fujimori

9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids (PASPS9)国際学会にて、M2の大塚、M2の植田、D2のHiep、共同研究者のAnh氏、共同研究者のTu氏が下記の発表を行いました。

<O-18>Giant spin-valve effect in (Ga,Fe)Sb/(In,Fe)As ferromagnetic p-n junctions

°Tomohiro Otsuka, Yuto Arakawa, Masaaki Tanaka, Pham Nam Hai

<O-25>High-Temperature Ferromagnetism in Heavily Fe-doped Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Fe)Sb

°Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, Masaaki Tanaka

<P1-1> Spontaneous spin-split band structure of n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)As observed by tunneling spectroscopy

°Le Duc Anh, Pham Nam Hai, Masaaki Tanaka

(Young Researcher Best Poster Awardを受賞)

<P1-15> Spin transport in nanoscale silicon channels

°Duong Dinh Hiep, Masaaki Tanaka, Pham Nam Hai

<P1-48> Growth and characterization of Bi1-xSbx thin films on GaAs(111) substrates

°Yugo Ueda, Pham Nam Hai

下記の論文がApplied Physics LettersのEditor’s Picksに選べられた

High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb

(2016年5月15日の週)

米国Applied Physics Letters誌に(Ga,Fe)Sbの室温強磁性半導体の研究成果が掲載されました。

Nguyen Thanh Tu, Pham Nam Hai, Le Duc Anh, Masaaki Tanaka, “High-temperature ferromagnetism in heavily Fe-doped ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb”, Appl. Phys. Lett. 108, 192401 (2016).

半導体の室温強磁性はスピントロニクス研究の最重要な課題の一つであり、９０年台前半から世界中の研究者が取り組んできました。しかし、今まで２００Ｋ以下しか強磁性が観測できませんでした。

今回、我々は従来の研究とはまったく異なるアプローチで、狭ギャップ半導体GaSbに鉄原子をドーピングすることによって、非常に高いキューリ温度を実現できることを見出しました。鉄原子濃度を順調に伸ばして、ついに室温強磁性を実現しました。

本研究成果はAmerican Institute of Physicsによって注目論文として選べられ、Applied Physics Letters誌の最新号のカバーとして飾りました。

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/108/19

さらに、一般メディア向けの解説も掲載されます。
https://www.aip.org/publishing/journal-highlights/best-both-worlds

新しい卒研生の西嶋 健人君と八尾 健一郎君が研究室に参加しました。皆さんの活躍を期待しています。

ドイツからRobert Baumgartner君が、ベトナムからNguyen Huynh Duy Khang君が新しいメンバーとして研究室に配属しました。皆さんの活躍を期待しています。