2020年12月04日

原子力機構など、強磁性半導体の発現メカニズム解明

【カテゴリー】：新製品/新技術 【関連企業・団体】：東京大学

日本原子力研究開発機構、物質科学研究センター、東京大学の研究グループは4日、東京工業大学、京都産業大学との共同研究により、強磁性半導体が常磁性状態から強磁性状態に変化していく過程を詳細に観察し、原子レベルでの強磁性発現メカニズムを明らかにすることに成功したと発表した。 次世代情報化社会に欠くことができないスピントロニクス技術の材料として、強磁性半導体が注目されている。 スピントロニクスとは、エレクトロニクス材料にさらに磁石の性質（スピン）を付け加えることで、扱える情報量を飛躍的に増大する次世代技術であり、世界各国がその研究にしのぎを削っている。 強磁性半導体の最大の課題は、低温でのみ強磁性が発現することであり、発現温度の高温化のためには強磁性発現のメカニズムについての正確な理解が待たれている。 今回、研究グループは、大型放射光施設SPring-8の原子力機構専用ビームラインBL23SUを利用して、強磁性半導体の代表的な物質のひとつである(Ga,Mn)As 中のMn原子の磁性情報だけを抜き出し、温度の降下とともにMn原子が常磁性状態から強磁性状態に変化していく過程を詳細に観察することで、原子レベルでの強磁性発現メカニズムを明らかにすることに成功した。 同研究成果は、米国応用物理学会誌「Journal of Applied Physics」のオンライン版に12月4日（日本時間）に掲載され、掲載号の表紙に選ばれるとともにFeatured Articleとして解説記事と併せて公開された。