第 8 章 結論 , および今後の展望
8.2 総合討論
8.2.4 今後の展望
カルコゲン化合物では一般に酸化物に比べ焼成温度が低いため合成コストがペロブ ス カイトMn酸化物に比べ安価である場合が多い. さらに最近, スピンコート法を利用した
(スパッタ, 蒸着などに比べて) 低コスト, 低エネルギーのカルコゲン化合物半導体 (例え
ばSnS2) の薄膜化技術の研究も進み大規模な装置や高い熱処理温度を必要としないナノ 構造薄膜の作成が可能となりつつある [4]. この技術は様々なカルコゲン化合物に対する 非常に強力な微細加工法となり得る. さらに本研究で扱うカルコゲン系のスピネルは立方 対称, もしくは限りなく立方対称に近い結晶構造であり, (La, Ca)MnO3など のペロブ ス カイト型酸化物に比べ異方性が小さい場合も少なくないため薄膜化等の微細加工の際に クラックが入りにくい利点があると考えられる. さらに本研究で扱った層状ペロブスカイ ト型Mn酸化硫化物は薄膜化などの加工を施す必要なく超格子的な構造を有している. こ のような薄膜合成技術の発展や物質探求により,ペロブ スカイト系よりもコストや加工性 の優れたカルコゲン化合物スピンエレクトロニクス材料が生まれる可能性がいまだ残さ れており, カルコゲン化合物の磁性や磁気輸送現象を探求する強い動機となる. 現時点で は妄想ではあるが, スピンコート法を用いて, 室温強磁性(さらには室温ハーフメタル)を 示す, CuCr2S4やFe0.5Cu0.5Cr2S4のナノ構造を構築することが可能となるならば,ペロブ スカイトMn酸化物を利用したデバイスよりも工業的価値の高いものが生まれる可能性が ある.
参考文献
[1] F. K. Lotgering, R. P. Van Stapele, G. H. A. M. Van Der Steen and J. S. Van Wieringen, J. Phys. Chem. Solids 30, 799 (1969).
[2] R. A. Sadykov, V. N. Zaritskii, J. Mesot, and F. Fauth, Crystallography Reports46, 21 (2001).
[3] T. Kanoh, Y. Kamihara, and M. Matoba, J. Magn. Soc. Jpn26, 368(2002).
[4] D. B. Mitzi, L. L. Kosbar, C. E. Murray, M. Copel, and A. Afzali, Nature 428, 299 (2004).
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研究業績リスト
Results List
公刊論文
I. 主論文に関連する原著論文
1. ”多元系層状磁性半導体Sr2Cu2Zn1−xMnxO2S2の物性”,日本応用磁気学会誌: Y. Kamihara, S. Okada, M. Matoba, J. Magn. Soc. Jpn. 25, 739-742 (2001). [in Japanese]
2. ”層状Mn酸化硫化物Sr2CuMnO3Sの物性”, 日本応用磁気学会誌: Y. Kamihara, M. Matoba, T, Kyomen, M. Itoh, J. Magn. Soc. Jpn. 26, 372-375 (2002). [in Japanese]
3. ”新規な無機ハイブリッド 型層状遷移金属硫化酸化物Sr2Cu(Fe, Ga)O3Sおよび (Sr, La)4Cu2Mn3O7.5S2の合成と評価”,日本応用磁気学会誌: J. Naganuma, Y. Kamihara, and M. Matoba, J.Magn. Soc. Jpn, 26, 376-379 (2002). [in Japanese]
4. ”Magnetic and electronic nature of layered manganese oxysulfide Sr2CuMnO3S”, Journal of Applied Physics: Y. Kamihara, M. Matoba, T. Kyomen, M. Itoh, J.
Appl. Phys. 91, 8864-8866 (2002).
5. ”層状Mn酸化硫化物Sr2CuMnO3S及び Sr4Cu2Mn3O7.5S2における不純物置換効 果” 日本応用磁気学会誌: Y. Kamihara, J. Naganuma, K. Yasunaka, M. Ishii, H.
Ueno, M. Matoba, J. Magn. Soc. Jpn. 27, 666-669 (2003). [in Japanese]
6. ”スピネル型硫化物Fe1−xMnxCr2S4における巨大磁気抵抗効果”日本応用磁気学会 誌: Y. Kamihara, Y. Takeshita,M. Matoba, T. Kyomen, and M. Itoh, J. Magn.
Soc. Jpn. 28, 347-350 (2004). [in Japanese]
7. ”Transport properties of Fe1−xMnxCr2S4”, Physica B: Y. Kamihara, Y. Takeshita,M.
Matoba, T. Kyomen, and M. Itoh, Physica B (In press).
8. ”Magnetoresistance in spinel-type MgxCu1−xCr2S4” Solid State Communications:
Y. Kamihara, Matoba, T. Kyomen, and M. Itoh, Solid State Comm. 132, 247-251 (2004).
II.その他の論文
1. ”Magnetism of novel layered cobalt oxysulfide Sr2Cu2CoO2S2 with Strongly Cor-related CoO2 Square-Planes”, Physica B: M. Matoba, T. Takeuchi, Y. Kamihara, M. Itoh, K. Ohoyama, and Y. Yamaguchi, Physica B. 312-313, 630 (2002).
2. ”Magnetic properties of layered oxysulfide Sr2Cu2(Co, Cu)O2S2 with Cu-doped
171
172 研究業績リスト CoO2 square-planes”, Jouranal of Applied Physics: S. Okada, M. Matoba, S. Fuku-moto, S. Soyano, Y. Kamihara, T. Takeuchi, H. Yoshida, K. Ohoyama, and Y.
Yamaguchi, J.Appl. Phys. 91, 8861-8864 (2002).
3. ”La0.7Pb0.3(Mn,Zn)O3における金属-絶縁体転移とZnによる磁気希釈”, 日本応用 磁気学会誌: T. Kanoh, Y. Kamihara, and M. Matoba, J.Magn. Soc. Jpn, 26, 368-372 (2002). [in Japanese]
学会発表
I. 国際会議
1. ”Magnetic and electronic nature of novel layered manganese oxysulfide Sr2CuMnO3S”
Y. Kamihara, M. Matoba, T. Kyomen, M. Itoh, The 46th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materilas (Seattle, Washington, USA, Nov 16, 2001).
2. ”Magnetic and electronic nature of (Sr, La)2Cu(Mn, Zn)O3S and (Sr, La)4Cu2Mn3O7.5S2” Y. Kamihara, J. Naganuma, K. Yasunaka, M. Ishii, H. Ueno, and M. Matoba, The 47th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materilas (Tampa, Florida, USA, Nov. 13,2002).
3. ”Electronic and transport properties of large magnetoresistive spinel Fe1−xMnxCr2S4”, Yoichi Kamihara, Yukinori Takeshita, Masanori Matoba, Toru Kyomen, Misturu Itoh, The international conference on strongly correlated electron systems SCES’04 (Karlsruhe, German, July 27, 2004).
II. 国内会議
1. ”多元系層状層状磁性半導体の設計”神原 陽一,的場 正憲,伊藤 満, 平成12年度日
本材料科学会学術講演大会 (工学院大学, 2000年5月26日).
2. ”多元系層状磁性半導体Sr2Cu2Zn1−xMnxO2S2の物性”,神原 陽一, 的場 正憲,伊藤 満, 第24回日本応用磁気学会学術講演大会 (早稲田大学大久保キャンパス, 2000年 9月12日)
3. ”Sr2Cu2Co1−xRuxO2S2の熱電特性”, 神原 陽一, 河合 正人, 岡部 博孝, 岡田 悟志, 的場 正憲 熱電変換シンポジウム2001(TEC2001) (工学院大学, 2001年8月9日).
4. ”層状Mn酸化硫化物の機能性探求”,神原 陽一,的場 正憲,京免 徹,伊藤 満, 第25 回日本応用磁気学会学術講演大会(秋田大学, 2001年9月26日).
5. ”層状Mn酸化硫化物(Sr, La)2Cu(Mn, Zn)O3S及び(Sr, La)4Cu2Mn3O7.5S2の磁性 と電子状態解析”,神原 陽一, 長沼 順子, 安仲 健太郎, 石井 守, 上野 広伸,的場 正 憲, 第26回日本応用磁気学会学術講演大会(東京農工大学, 2002年9月17日).
6. ”スピネル型硫化物Mg0.2Cu0.8Cr2S4における負の磁気抵抗”, 神原 陽一, 的場 正憲, 京免 徹, 伊藤 満, 第27回日本応用磁気学会学術講演大会 (大阪大学, 2003年9月 17日).
7. ”スピネル型硫化物Fe1−xMnxCr2S4における巨大磁気抵抗”, 竹下 之典, 神原 陽一, 的場 正憲, 京免 徹, 伊藤 満, 第27回日本応用磁気学会学術講演大会 (大阪大学,
173 研究業績リスト 2003年9月17日).
8. ”CoO2平面を有する層状オキシ硫化物(Sr, Ca)2Cu2CoO2S2の物性”,伊藤 花奈,神 原 陽一,的場 正憲,鬼頭 聖,和田 敏美,第28回日本応用磁気学会学術講演大会(沖 縄コンベンションセンター, 2004年9月23日).
9. ”スピネル型硫化物CoxFe1−xCr2S4の磁性と巨大磁気抵抗”, 野田 隆一郎, 神原 陽 一, 的場 正憲, 第28回日本応用磁気学会学術講演大会 (沖縄コンベンションセン ター, 2004年9月23日).
10. ”スピネル型硫化物(Cu, Ge)Cr2S4の金属非金属転移”, 神原 陽一,的場 正憲, 京免 徹,伊藤 満,第28回日本応用磁気学会学術講演大会(沖縄コンベンションセンター, 2004年9月23日).