マグネタイト／インジウム砒素ヘテロ構造の作製とスピン注入への応用

摘要

情報処理に積極的に電子のスピンを利用するスピントロニクスのキーデバイスとしてスピントランジスタが挙げられるが，その動作のためには高効率のスピン注入の実現が必要となる．本研究では，理想的なハーフメタルとして高スピン偏極率が期待できるマグネタイトから半導体へのスピン注入技術の確立を目標とする．まず，我々はマグネタイト薄膜の抵抗の温度依存性を測定したところ，120Kにおいて抵抗変化を観測することができた．これはマグネタイトのVerwey転移を示唆していると思われる．また，SQUIDによるマグネタイト薄膜の磁化特性を測定した結果，300Kにおいてヒステリシス曲線を測定することができた．次に，マグネタイト電極を用いたスピン注入デバイス作製のためのプロセスについて，SiC上に成長させたグラフェン多層膜サンプルを用いたプロセス，およびインジウム砒素チャンネルを持つInAs/InAlAs HEMT系サンプルを用いたプロセスについて説明する．