リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Effect of Fe atomic layers at the ferromagnet-semiconductor interface on temperature-dependent spin transport in semiconductors」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Effect of Fe atomic layers at the ferromagnet-semiconductor interface on temperature-dependent spin transport in semiconductors

Yamada, M. 大阪大学

2021.05.10

概要

Using artificially controlled ferromagnet (FM)-semiconductor (SC) interfaces, we study the decay of the nonlocal spin signals with increasing temperature in SC-based lateral spin-valve devices. When more than five atomic layers of Fe are inserted at the FM/SC interfaces, the temperature-dependent spin injection/detection efficiency (P inj /det) can be interpreted in terms of the T3/2 law, meaning a model of the thermally excited spin waves in the FM electrodes. For the FM/SC interfaces with the insufficient insertion of Fe atomic layers, on the other hand, the decay of P inj /det is more rapid than the T3/2 curve. Using magneto-optical Kerr effect measurements, we find that more than five atomic layers of Fe inserted between FM and SC enable us to enhance the ferromagnetic nature of the FM/SC heterointerfaces. Thus, the ferromagnetism in the ultra-thin FM layer just on top of SC is strongly related to the temperature-dependent nonlocal spin transport in SC-based lateral spin-valve devices. We propose that the sufficient ferromagnetism near the FM/SC interface is essential for high-performance FM-SC hybrid devices above room temperature.

この論文で使われている画像

参考文献

1I. Appelbaum, B. Huang, and D. J. Monsma, Nature 447, 295 (2007).

2O. M. J. van’t Erve, A. T. Hanbicki, M. Holub, C. H. Li, C. Awo-Affouda, P. E. Thompson, and B. T. Jonker, Appl. Phys. Lett. 91, 212109 (2007).

3X. Lou, C. Adelmann, S. A. Crooker, E. S. Garlid, J. Zhang, K. S. M. Reddy, S. D. Flexner, C. J. Palmstrøm, and P. A. Crowell, Nat. Phys. 3, 197 (2007).

4M. Ciorga, A. Einwanger, U. Wurstbauer, D. Schuh, W. Wegscheider, and D. Weiss, Phys. Rev. B 79, 165321 (2009).

5G. Salis, A. Fuhrer, R. R. Schlittler, L. Gross, and S. F. Alvarado, Phys. Rev. B 81, 205323 (2010).

6Y. Ebina, T. Akiho, H. Liu, M. Yamamoto, and T. Uemura, Appl. Phys. Lett. 104, 172405 (2014).

7T. A. Peterson, S. J. Patel, C. C. Geppert, K. D. Christie, A. Rath, D. Pennachio, M. E. Flatté, P. M. Voyles, C. J. Palmstrøm, and P. A. Crowell, Phys. Rev. B 94, 235309 (2016).

8M. Ishikawa, T. Oka, Y. Fujita, H. Sugiyama, Y. Saito, and K. Hamaya, Phys. Rev. B 95, 115302 (2017).

9S. Lee, N. Yamashita, Y. Ando, S. Miwa, Y. Suzuki, H. Koike, and M. Shiraishi, Appl. Phys. Lett. 110, 192401 (2017).

10S. Sato, M. Ichihara, M. Tanaka, and R. Nakane, Phys. Rev. B 99, 165301 (2019).

11Y. Zhou, W. Han, L.-T. Chang, F. Xiu, M. Wang, M. Oehme, I. A. Fischer, J. Schulze, R. K. Kawakami, and K. L. Wang, Phys. Rev. B 84, 125323 (2011).

12Y. Fujita, M. Yamada, S. Yamada, T. Kanashima, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. B 94, 245302 (2016).

13Y. Fujita, M. Yamada, M. Tsukahara, T. Oka, S. Yamada, T. Kanashima, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. Appl. 8, 014007 (2017).

14K. Hamaya, Y. Fujita, M. Yamada, M. Kawano, S. Yamada, and K. Sawano, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 393001 (2018).

15T. Naito, M. Yamada, S. Yamada, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. Appl. 13, 054025 (2020).

16I. Žuti, J. Fabian, and S. D. Sarma, Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004).

17J. L. Cheng, M. W. Wu, and J. Fabian, Phys. Rev. Lett. 104, 016601 (2010).

18P. Li and H. Dery, Phys. Rev. Lett. 107, 107203 (2011).

19Y. Song and H. Dery, Phys. Rev. B 86, 085201 (2012).

20J.-M. Tang, B. T. Collins, and M. E. Flatté, Phys. Rev. B 85, 045202 (2012).

21P. Li, Y. Song, and H. Dery, Phys. Rev. B 86, 085202 (2012).

22T. J. Zega, A. T. Hanbicki, S. C. Erwin, I. Žuti , G. Kioseoglou, C. H. Li, B. T. Jonker, and R. M. Stroud, Phys. Rev. Lett. 96, 196101 (2006).

23A. Rath et al., Phys. Rev. B 97, 045304 (2018).

24B. Kuerbanjiang et al., Phys. Rev. B 98, 115304 (2018).

25T. Suzuki, T. Sasaki, T. Oikawa, M. Shiraishi, Y. Suzuki, and K. Noguchi, Appl. Phys. Express 4, 023003 (2011).

26M. Yamada, F. Kuroda, M. Tsukahara, S. Yamada, T. Fukushima, K. Sawano, T. Oguchi, and K. Hamaya, NPG Asia Mater. 12, 47 (2020).

27S. Oyarzún et al., Nat. Commun. 7, 13857 (2016).

28C. Zucchetti et al., Phys. Rev. B 98, 184418 (2018).

29S. Kaneta, M. Yamada, S. Sato, S. Arai, L. D. Anh, K. Hamaya, and S. Ohya, Phys. Rev. Appl. 14, 024096 (2020).

30T. Guillet et al., Phys. Rev. Lett. 124, 027201 (2020).

31M. Yamada, K. Sawano, M. Uematsu, and K. M. Itoh, Appl. Phys. Lett. 107, 132101 (2015).

32M. Yamada, Y. Fujita, S. Yamada, K. Sawano, and K. Hamaya, Mater. Sci. Semicond. Process. 70, 83 (2017).

33Y. Fujita, M. Yamada, M. Tsukahara, T. Naito, S. Yamada, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. B 100, 024431 (2019).

34M. Johnson and R. H. Silsbee, Phys. Rev. Lett. 55, 1790 (1985).

35F. J. Jedema, H. B. Heersche, A. T. Filip, J. J. A. Baselmans, and B. J. van Wees, Nature 416, 713 (2002).

36T. Kimura and Y. Otani, J. Phys.: Condens. Matter 19, 165216 (2007).

37T. Kimura, N. Hashimoto, S. Yamada, M. Miyao, and K. Hamaya, NPG Asia Mater. 4, e9 (2012).

38M. Yamada, Y. Fujita, M. Tsukahara, S. Yamada, K. Sawano, and K. Hamaya, Phys. Rev. B 95, 161304(R) (2017).

39M. Yamada, M. Tsukahara, Y. Fujita, T. Naito, S. Yamada, K. Sawano, and K. Hamaya, Appl. Phys. Express 10, 093001 (2017).

40D. Mauri, D. Scholl, H. C. Siegmann, and E. Kay, Phys. Rev. Lett. 61, 758 (1988).

41C. H. Shang, J. Nowak, R. Jansen, and J. S. Moodera, Phys. Rev. B 58, R2917 (1998).

42Y. Sakuraba, M. Hattori, M. Oogane, Y. Ando, H. Kato, A. Sakuma, T. Miyazaki, and H. Kubota, Appl. Phys. Lett. 88, 192508 (2006).

43R. Shan, H. Sukegawa, W. H. Wang, M. Kodzuka, T. Furubayashi, T. Ohkubo, S. Mitani, K. Inomata, and K. Hono, Phys. Rev. Lett. 102, 246601 (2009).

44Z. Nedelkoski et al., Sci. Rep. 6, 37282 (2016).

45W. Dürr, M. Taborelli, O. Paul, R. Germar, W. Gudat, D. Pescia, and M. Landolt, Phys. Rev. Lett. 62, 206 (1989).

46Y. B. Xu, E. T. M. Kernohan, D. J. Freeland, A. Ercole, M. Tselepi, and J. A. C. Bland, Phys. Rev. B 58, 890 (1998).

47S. Wurmehl, G. H. Fecher, H. C. Kandpal, V. Ksenofontov, C. Felser, H. J. Lin, and J. Morais, Phys. Rev. B 72, 184434 (2005).

48J. M. De Teresa, D. Serrate, R. Cordoba, and S. M. Yusuf, J. Alloys Compd. 450, 31 (2008).

49X. Zhu, Y. Dai, and C. Luo, J. Magn. Magn. Mater. 398, 7 (2016).

50D. T. Pierce, R. J. Celotta, J. Unguris, and H. C. Siegmann, Phys. Rev. B 26, 2566 (1982).

51J. Mathon and S. B. Ahmad, Phys. Rev. B 37, 660(R) (1988).

52H. Shinya, S. Kou, T. Fukushima, A. Masago, K. Sato, H. Katayama-Yoshida, and H. Akai, Appl. Phys. Lett. 117, 042402 (2020).

53K. Nawa, I. Kurniawan, K. Masuda, Y. Miura, C. E. Patrick, and J. B. Staunton, Phys. Rev. B 102, 054424 (2020).

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る