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酒井 政道(サカイ マサミチ)
理工学研究科 数理電子情報部門 | 教授 |
工学部 電気電子物理工学科 |
業績情報
■ 論文- Spin injection from a magnetically near-compensated state in GdFeCo and inverse spin Hall effect in electron–hole compensated metal YH2
Ikuo Yamazaki; Yukihiro Koinuma; Tatsuro Hanajiri; Pham Van Thach; Sina Ranjbar; Satoshi Sumi; Hiroyuki Awano; Osamu Nakamura; Shigehiko Hasegawa; Masamichi Sakai
Journal of Physics: Condensed Matter, 巻:37, 号:6, 開始ページ:065804, 終了ページ:065804, 2024年11月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
Abstract
Rare-earth–transition-metal (RE–TM) ferrimagnets are excellent materials for spin encode/decode operations via spin transport in nonmagnetic regions. This superior performance stems from two key factors. First, the antiferromagnetic coupling between RE4f and TM3d sublattices reduces both the spin–transfer–torque switching time and inter-device magnetic-coupling. Second, the RE–TM ferrimagnets function as spin injectors/ejectors, with the TM3d sublattice solely responsible for carrier spin polarization (p), similar to conventional ferromagnetic metals. We performed spin transport experiments using the sign change of p in RE–TM, which exhibits a positive value above the magnetization compensation temperature and a negative value below it. We measured temperature dependencies of the transverse resistances ( ) of electron–hole compensated metal YH2 under out-of-plane spin-polarized current injection/ejection from GdFeCo (Gd:Fe:Co = 25:66:9). The abrupt change in loop polarity of the out-of-plane field dependence of in YH2 between 290 and 300 K, which aligns with the out-of-field curve of the polar Kerr rotation in GdFeCo electrodes, strongly suggests that the observed results from the inverse spin Hall effect (ISHE) in YH2. We analytically formulated ISHE in terms of the electron and hole spin currents injected from the spin sources, enabling regression analysis to assess the spin transport characteristics of a GdFeCo/YH2/GdFeCo magnetic double heterostructure. To explain the observed Hall voltages, enhancements in both the spin diffusion length of YH2 and the spin injection efficiency are necessary.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/1361-648x/ad9371
DOI ID:10.1088/1361-648x/ad9371, ISSN:0953-8984, eISSN:1361-648X - Long-distance spin communication via ambipolar conductor with electron–hole spin exchange interaction
Yukihiro Koinuma; Shigehiko Hasegawa; Masamichi Sakai
Journal of Physics: Condensed Matter, 巻:36, 号:13, 開始ページ:135806, 2024年01月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
Abstract
Spin accumulation in a nonmagnetic (N) metal embedded between two ferromagnetic metals is still crucial in current spintronics because long-distance spin communication via the N metal can make all-spin logic (ASL) devices feasible. Graphene is almost the only N-region material suitable for ASL devices because its low intrinsic spin–orbit coupling results in a spin diffusion length, , of over 30 µm at room temperature, but long-distance spin communication beyond remains difficult. The present study proposes a way to remove the restriction caused by . In our proposal, an ambipolar conductor, in which electron and hole contribute to electronic conduction and interact with each other, is used for the N-region in a double-heterojunction magnetic structure. When the electron–hole interaction is accompanied by spin exchange, long-distance spin communication characteristic is predicted. Approximately 70 types of ambipolar conductors, including elemental metals and metal alloys, are available. Hence, this material variation may open a new spintronics field, ambipolar spintronics, which may realize operation mechanisms that cannot be achieved using conventional single-band metals. Finally, we present a comprehensive argument on the interface-mediated coupling mechanism between spins and charges, which is the basis of the generation of the spin-coupled interface voltage.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/1361-648x/ad17a5
DOI ID:10.1088/1361-648x/ad17a5, ISSN:0953-8984, eISSN:1361-648X - Spin-charge-coupled transverse resistance in an ambipolar conductor YH2-based Hall-bar structure with perpendicularly magnetized current-injection electrodes
Kaname Sato; Yutaro Takahashi; Shujiro Akisato; Ryota Mikami; Nao Suganuma; Yugo Ashizawa; Hayate Kawaguchi; Yoshikata Nakajima; Tomofumi Ukai; Yasuhiko Fuji; Tatsuro Hanajiri; Junya Kaneko; Osamu Nakamura; Pham Van Thach; Hiroyuki Awano; Shigehiko Hasegawa; Masamichi Sakai
Physica Scripta, 巻:98, 号:4, 開始ページ:045912, 終了ページ:045912, 2023年03月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
Abstract
Spin-charge (SC) coupling is crucial in spintronics and the coupling mechanisms can be classified into bulk characteristic via spin-orbit interaction (SOI) or the interfacial characteristic provided by a junction formed by magnetic and nonmagnetic conductors. The two types of SC couplings account for the transverse resistance (TR) in a planer channel subjected to out-of-plane-polarized spin current injection. This is because interfacial spin-accumulation induces the diffusive transport of spin-angular momentum, which is converted into transverse charge accumulation via SOI. We explore the SC coupling characteristics of a lateral junction consisting of (i) a rare-earth transition metal (RE-TM) ferrimagnet with perpendicular magnetic anisotropy and (ii) a compensated metal, YH2, where electrons and holes simultaneously participate in spin and charge transports. This set-up allows us to observe the TR, which mirrors the magnetization of the RE-TM employed as the current-source electrode in the planer Hall-bar structure. The results show that the inverse spin Hall effect contributes significantly to the TR. Along with the TR measurement, we formulate a minimal expression of the TR when out-of-plane-polarized electron and hole spin currents are injected from the magnetic electrode. Since this formulation is independent of the details of the SC coupling mechanism, it is applied to interpret the observation result to reveal the SC coupling characteristics of the RE-TM and YH2 set-up.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/1402-4896/acc4f2
DOI ID:10.1088/1402-4896/acc4f2, ISSN:0031-8949, eISSN:1402-4896 - Hall effect in ytterbium hydrides
Satoru Kitsunai; Daiki Fujii; Toshihiro Yoshizumi; Shigehiko Hasegawa; Osamu Nakamura; Masamichi Sakai
Physics Letters A, 巻:419, 開始ページ:127740, 終了ページ:127740, 2021年12月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127740
DOI ID:10.1016/j.physleta.2021.127740, ISSN:0375-9601 - Spatiotemporal characteristics of spin transport in compensated metals with electron–hole exchange interaction
Masamichi Sakai; Mst Sanjida Aktar; Toshihiro Yoshizumi; Shigehiko Hasegawa
Journal of Physics: Condensed Matter, 巻:34, 号:5, 開始ページ:055801, 2021年11月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Abstract
We develop a theory describing spatiotemporal behavior of spin transport in two-band metals by postulating a spin–exchange interaction between electrons and holes. Starting with the semiclassical Boltzmann equation, we derive a system of coupled diffusion equations and solve them analytically under steady-state conditions. The solutions reveal two types of electron–hole coupled-spin transport modes: a dissipative mode and a nondissipative mode with an infinite spin diffusion length. The two modes are the manifestations of two types of spin coupling channels. Besides the exchange interaction, we incorporate into our derivation the relaxation caused by the spin–orbit interaction to show how it affects the spin transport characteristics of the two modes.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/1361-648x/ac327e
DOI ID:10.1088/1361-648x/ac327e, ISSN:0953-8984, eISSN:1361-648X - Nanoparticulate Pt-catalyzed hydrogenation of Yb films: Towards hydrides with higher hydrogen compositions
Toshihiro Yoshizumi; Keigo Koshiba; Satoru Kitsunai; Teru Yoshizawa; Osamu Nakamura; Masamichi Sakai
Chemical Physics, 巻:544, 開始ページ:111121, 終了ページ:111121, 2021年04月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2021.111121
DOI ID:10.1016/j.chemphys.2021.111121, ISSN:0301-0104 - Magneto-transport properties in fcc ytterbium
Toshihiro Yoshizumi; Daiki Fujii; Satoru Kitsunai; Kousuke Igarashi; Masamichi Sakai; Osamu Nakamura; Shigehiko Hasegawa
Physics Letters A, 巻:384, 号:26, 開始ページ:126661, 2020年09月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physleta.2020.126661
DOI ID:10.1016/j.physleta.2020.126661, ISSN:0375-9601 - Spin and charge transports with thermodynamic electron–hole correlation in nearly compensated metals
Mst. Sanjida Aktar; Masamichi Sakai; Toshihiro Yoshizumi; Shigehiko Hasegawa
AIP Advances, 巻:10, 号:7, 2020年07月, [査読有り], [責任著者]
The long spin-relaxation time (τs) toward the large transport distance of spin current (SC) is desirable for practical applications of spintronic devices because spatially and temporally large spin coherence makes spin manipulation easier. Here, we propose that nearly compensated metals (CMs) with electron–hole collisions accompanied by spin flipping have a potential mechanism that makes τs associated with the antiparallel SC extraordinarily long, where antiparallel SC is defined as the vector subtraction of hole and electron SCs. The present theoretical study on spin and charge transports in nearly CMs shows that (i) it is antiparallel SC that satisfies the Onsager reciprocal relation in combination with conventional charge current, (ii) both longitudinal and Hall resistivities are influenced by the enhancement of τs and are classified into two specific mechanisms, i.e., the conventional and the resonance Hall effect accompanied by a sustaining mode of antiparallel SC, and (iii) the resonance Hall effect is not influenced by the spin–orbit interaction unlike the non-resonance case. These findings indicate the potential of nearly CMs in application of spintronic materials.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/5.0013628
DOI ID:10.1063/5.0013628, eISSN:2158-3226 - Entropy production by thermodynamic currents in ambipolar conductors with identical spin dynamics characteristics between holes and electrons
Mst. Sanjida Aktar; Masamichi Sakai; Shigehiko Hasegawa; Osamu Nakamura; Hiroyuki Awano
Applied Physics Express, 巻:12, 号:5, 開始ページ:053004, 2019年04月, [査読有り], [責任著者]
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7567/1882-0786/ab101e
DOI ID:10.7567/1882-0786/ab101e, ISSN:1882-0778, eISSN:1882-0786 - Low-temperature synthesis of hydride semiconductor YH3−δ using Pt capped Y films and its chemical thermodynamics analysis
T. Sakai; M. Sakai; T. Kobayashi; M. Yasutake; S. Akisato; R. Mikami; N. Suganuma; Y. Takahashi; Y. Nakajima; M. Tokuda; Y. Fujii; T. Hanajiri; O. Nakamura
Thin Solid Films, 巻:669, 開始ページ:288, 終了ページ:293, 2019年01月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.tsf.2018.10.054
DOI ID:10.1016/j.tsf.2018.10.054, ISSN:0040-6090 - Resonant Hall effect under generation of a self-sustaining mode of spin current in nonmagnetic bipolar conductors with identical characters between holes and electrons
Masamichi Sakai; Hiraku Takao; Tomoyoshi Matsunaga; Makoto Nishimagi; Keitaro Iizasa; Takahito Sakuraba; Koji Higuchi; Akira Kitajima; Shigehiko Hasegawa; Osamu Nakamura; Yuichiro Kurokawa; Hiroyuki Awano
Japanese Journal of Applied Physics, 巻:57, 号:3, 2018年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have proposed an enhancement mechanism of the Hall effect, the signal of which is amplified due to the generation of a sustaining mode of spin current. Our analytic derivations of the Hall resistivity revealed the conditions indispensable for the observation of the effect: (i) the presence of the transverse component of an effective electric field due to spin splitting in chemical potential in addition to the longitudinal component
(ii) the simultaneous presence of holes and electrons each having approximately the same characteristics
(iii) spin-polarized current injection from magnetized electrodes
(iv) the boundary condition for the transverse current (J c, y = 0). The model proposed in this study was experimentally verified by using van der Pauw-type Hall devices consisting of the nonmagnetic bipolar conductor YH x (x ≃ 2) and TbFeCo electrodes. Replacing Au electrodes with TbFeCo electrodes alters the Hall resistivity from the ordinary Hall effect to the anomalous Hall-like effect with an enhancement factor of approximately 50 at 4 T. We interpreted the enhancement phenomenon in terms of the present model.
Japan Society of Applied Physics, 英語, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7567/JJAP.57.033001
DOI ID:10.7567/JJAP.57.033001, ISSN:1347-4065, SCOPUS ID:85042653338, Web of Science ID:WOS:000424666300001 - Fabrication of YH3 thin film using Pd/Ni co-capping layer: Ni thickness effect
K. Yabuki; H. Hirama; N. Aoki; M. Sakai; Y. Saito; K. Higuchi; A. Kitajima; S. Hasegawa; O. Nakamura
Journal of Crystal Growth, 巻:468, 開始ページ:714, 終了ページ:717, 2017年06月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.10.001
DOI ID:10.1016/j.jcrysgro.2016.10.001, ISSN:0022-0248 - Purification of commercial yttrium metal: Removal of fluorine
A. Takenouchi; T. Otomo; K. Niwa; M. Sakai; Y. Saito; T. Kirigane; M. Kosaka; S. Michimura; S. Hasegawa; O. Nakamura
Journal of Crystal Growth, 巻:468, 開始ページ:701, 終了ページ:704, 2017年06月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.11.091
DOI ID:10.1016/j.jcrysgro.2016.11.091, ISSN:0022-0248 - Phthalocyanine based metal containing porous carbon sheet
Z. Honda; Y. Sakaguchi; M. Tashiro; M. Hagiwara; T. Kida; M. Sakai; T. Fukuda; N. Kamata
Applied Physics Letters, 巻:110, 号:13, 2017年03月, [査読有り]
Highly-ordered fused-ring poly copper phthalocyanine (PCuPc) was prepared using copper octacyanophthalocyanine as a building block, and two-dimensional (2D) square superlattices were directly observed by the transmission electron microscopy. Remarkably, we have found a formation of polymer network that consists of a 2D porous PCuPc sheet in which the centers of phthalocyanine units are alternately occupied by Cu atom and vacancy. Using this “half-filling” PCuPc, it must be possible to create alternating arrangements for transition metal centers, and therefore control the magnetic properties of the 2D carbon sheets.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4979030
DOI ID:10.1063/1.4979030, ISSN:0003-6951, eISSN:1077-3118 - Crystal structures and magnetic properties of the honeycomb-lattice antiferromagnet M2(pymca)3(ClO4), (M = Fe, Co, Ni)
Zentaro Honda; Takafumi Kodama; Masayuki Hagiwara; Takanori Kida; Akira Okutani; Masamichi Sakai; Takeshi Fukuda; Norihiko Kamata
Solid State Sciences, 巻:59, 開始ページ:15, 終了ページ:18, 2016年09月, [査読有り]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2016.07.002
DOI ID:10.1016/j.solidstatesciences.2016.07.002, ISSN:1293-2558 - Preparation and magnetic properties of phthalocyanine-based carbon materials containing transition metals
Z. Honda; S. Sato; M. Hagiwara; T. Kida; M. Sakai; T. Fukuda; N. Kamata
Journal of Applied Physics, 巻:120, 号:2, 2016年07月, [査読有り]
A simple method for the preparation of bulk quantities of magnetic carbon materials, which contain uniformly dispersed transition metals (M = Fe, Co, Ni, and Cu) as the magnetic components, is presented. By using highly chlorinated metal phthalocyanine as the building block and potassium as the coupling reagent, phthalocyanine-based carbon materials (PBCMs) containing transition metals were obtained. Our experiments demonstrate the structure of these PBCMs consists of transition metals embedded in graphitic carbon that includes a square planar MN4 magnetic core and the Fe and Co-PBCM possess spontaneous magnetization at room temperature. In addition, carbon-coated transition metal particles were obtained by the Wurtz-type reaction with excess amount of potassium coupling agent. The large transition metal surface area and magnetization of these M-PBCMs are useful for spintronic and catalytic applications.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4956344
DOI ID:10.1063/1.4956344, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - Macroscopic kinematics of the Hall electric field under influence of carrier magnetic moments
Masamichi Sakai
AIP Advances, 巻:6, 号:6, 2016年06月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
The relativistic effect on electromagnetic forces yields two types of forces which depend on the velocity of the relevant particles: (i) the usual Lorentz force exerted on a moving charged particle and (ii) the apparent Lorentz force exerted on a moving magnetic moment. In sharp contrast with type (i), the type (ii) force originates due to the transverse field induced by the Hall effect (HE). This study incorporates both forces into a Drude-type equation with a fully spin-polarized condition to investigate the effects of self-consistency of the source and the resultant fields on the HE. We also examine the self-consistency of the carrier kinematics and electromagnetic dynamics by simultaneously considering the Drude type equation and Maxwell equations at low frequencies. Thus, our approach can predict both the dc and ac characteristics of the HE, demonstrating that the dc current condition solely yields the ordinary HE, while the ac current condition yields generation of both fundamental and second harmonic modes of the HE field. When the magnetostatic field is absent, the simultaneous presence of dc and ac longitudinal currents generates the ac HE that has both fundamental frequency and second harmonic.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4954808
DOI ID:10.1063/1.4954808, eISSN:2158-3226 - Synthesis and magnetic characterization of Sr-based Ni2X-type hexaferrite
K. Kamishima; T. Mashiko; K. Kakizaki; M. Sakai; K. Watanabe; H. Abe
AIP Advances, 巻:5, 号:10, 2015年10月, [査読有り]
We have investigated the synthesis conditions, and the magnetic properties of the Sr2Ni2X-type hexagonal ferrite, Sr2Ni2Fe28O46. The Sr2Ni2X-type hexaferrite was synthesized at 1240∘C. The spontaneous magnetization at 5 K was 44.2 μB/f.u., suggesting that most of the Ni2+ ions are at the up-spin octahedral sites in the spinel-structure blocks within the model of a Néel-type collinear ferrimagnetic structure. The Curie temperature of the Sr2Ni2X-type hexaferrite was estimated to be TC[Sr2Ni2X] = 472∘C. This is consistent with the difference of the block stacking structures of SrM-type, Sr2Ni2X-type, SrNi2W-type, and nickel spinel ferrites.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4934792
DOI ID:10.1063/1.4934792, eISSN:2158-3226 - Crystal Structure of the Spin 1/2 Honeycomb-Lattice Antiferromagnet Cu2(pymca)3(ClO4)
Zentaro Honda; Takafumi Kodama; Reo Kikukawa; Masayuki Hagiwara; Takanori Kida; Masamichi Sakai; Takeshi Fukuda; Takashi Fujihara; Norihiko Kamata
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:84, 号:3, 開始ページ:034601, 2015年03月, [査読有り], [最終著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7566/jpsj.84.034601
DOI ID:10.7566/jpsj.84.034601, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Crystallographic and magnetic properties of Cu2U-type hexaferrite
K. Kamishima; R. Tajima; K. Watanabe; K. Kakizaki; A. Fujimori; M. Sakai; K. Watanabe; H. Abe
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 巻:375, 開始ページ:54, 終了ページ:60, 2015年02月, [査読有り]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.09.055
DOI ID:10.1016/j.jmmm.2014.09.055, ISSN:0304-8853 - Hall resistivity and transverse magnetoresistivity generated in simultaneous presence of spin-polarized current and external magnetic field in a nonmagnetic bipolar conductor YH2
Masamichi Sakai; Hiraku Takao; Tomoyoshi Matsunaga; Yusuke Tanaka; Tatsuya Arai; Shota Haruyama; Takashi Otomo; Hiroaki Hirama; Takahito Sakuraba; Zentaro Honda; Koji Higuchi; Akira Kitajima; Akihiro Oshima; Shigehiko Hasegawa; Hiroyuki Awano
Japanese Journal of Applied Physics, 巻:54, 号:1, 開始ページ:013001, 2014年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7567/jjap.54.013001
DOI ID:10.7567/jjap.54.013001, ISSN:0021-4922, eISSN:1347-4065 - Small ordered magnetic moment in a weak itinerant electron ferromagnet Sc3In
K. Kamishima; R. Note; T. Imakubo; K. Watanabe; H.A. Katori; A. Fujimori; M. Sakai; K.V. Kamenev
Journal of Alloys and Compounds, 巻:589, 開始ページ:37, 終了ページ:41, 2014年03月, [査読有り]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.11.032
DOI ID:10.1016/j.jallcom.2013.11.032, ISSN:0925-8388 - Room temperature ferromagnetism in a phthalocyanine based carbon material
Z. Honda; K. Sato; M. Hagiwara; T. Kida; M. Sakai; T. Fukuda; N. Kamata
Journal of Applied Physics, 巻:115, 号:5, 2014年02月, [査読有り]
We report on a simple method to fabricate a magnetic carbon material that contains nitrogen-coordinated transition metals and has a large magnetic moment. Highly chlorinated iron phthalocyanine was used as building blocks and potassium as a coupling reagent to uniformly disperse nitrogen-coordinated iron atoms on the phthalocyanine based carbon material. The iron phthalocyanine based carbon material exhibits ferromagnetic properties at room temperature and the ferromagnetic phase transition occurs at Tc = 490 ± 10 K. Transmission electron microscopy observation, X-ray diffraction analysis, and the temperature dependence of magnetization suggest that the phthalocyanine molecules form three-dimensional random networks in the iron phthalocyanine based carbon material.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4863539
DOI ID:10.1063/1.4863539, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - Influence of hydrogen incorporation on texture and grain size in YH2 films
T. Okoshi; M. Hayakawa; H. Hirama; M. Sakai; K. Higuchi; A. Kitajima; A. Oshima; S. Hasegawa
Journal of Crystal Growth, 巻:378, 開始ページ:388, 終了ページ:392, 2013年09月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.12.093
DOI ID:10.1016/j.jcrysgro.2012.12.093, ISSN:0022-0248 - Crystal growth of magnetic dihydride GdxY1−xH2 for generation of spin current
T. Sakuraba; H. Hirama; M. Sakai; Z. Honda; M. Hayakawa; T. Okoshi; A. Kitajima; A. Oshima; K. Higuchi; S. Hasegawa
Journal of Crystal Growth, 巻:378, 開始ページ:351, 終了ページ:355, 2013年09月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.12.156
DOI ID:10.1016/j.jcrysgro.2012.12.156, ISSN:0022-0248 - Enhancement of hydrogen uptake for Y and Gd films by thin Ni surface overlayers
H. Hirama; M. Hayakawa; T. Okoshi; M. Sakai; K. Higuchi; A. Kitajima; A. Oshima; S. Hasegawa
Journal of Crystal Growth, 巻:378, 開始ページ:356, 終了ページ:360, 2013年09月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.12.175
DOI ID:10.1016/j.jcrysgro.2012.12.175, ISSN:0022-0248 - Magnetoresistance Generated by Combination of Spin-Orbit Interaction and Applied Magnetic Field in Bipolar Conductors
Masamichi Sakai; Daisuke Kodama; Yoshihisa Okano; Takahito Sakuraba; Zentaro Honda; Akira Kitajima; Akihiro Oshima; Koji Higuchi; Shigehiko Hasegawa; Osamu Nakamura
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 巻:52, 号:9, 2013年09月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have theoretically studied the magnetotransport properties in bipolar conductors under consideration of the simultaneous presence of an external magnetic field, left-right asymmetric carrier scattering due to spin-orbit interactions, and spin-polarized holes/electrons, predicting both positive and negative transverse magnetoresistance (TMR) terms, the mechanisms of which are completely different from the conventional mechanism in bipolar conductors. The positive TMR term is predicted only for the asymmetric carrier scattering case, the sign of which is the same (negative) between a hole and an electron. The other case of asymmetric scattering, the sign of which is opposite between a hole and an electron, was also determined to always show a negative TMR. Our proposed TMR was experimentally evidenced from the magnetotransport and magnetization measurements of a compensated metal, YH2. Also, application to logic gates is discussed on the basis of our proposed mechanism. (C) 2013 The Japan Society of Applied Physics
IOP PUBLISHING LTD, 英語, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7567/JJAP.52.093001
DOI ID:10.7567/JJAP.52.093001, ISSN:0021-4922, eISSN:1347-4065, Web of Science ID:WOS:000323884300022 - Synthesis of a new U-type hexaferrite Ba4Cu2Fe36O60
R. Tajima; K. Kamishima; K. Kakizaki; N. Hiratsuka; A. Fujimori; M. Sakai; K. Watanabe
Trans. Mat. Res. Soc. Japan, 巻:38, 号:3, 開始ページ:451, 終了ページ:454, 2013年, [査読有り] - Synthesis of a new U-type hexaferrite Ba<sub>4</sub>Cu<sub>2</sub>Fe<sub>36</sub>O<sub>60</sub>
Ryumon Tajima; Kenji Kamishima; Koichi Kakizaki; Nobuyuki Hiratsuka; Atsuhiro Fujimori; Masamichi Sakai; Kowashi Watanabe
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 巻:38, 号:3, 開始ページ:451, 終了ページ:454, 2013年, [査読有り]
The Materials Research Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.14723/tmrsj.38.451
DOI ID:10.14723/tmrsj.38.451, ISSN:1382-3469, eISSN:2188-1650 - Design of Spin Polarization Analyzer using Transverse-Longitudinal Correlation in Resistivities Induced by Spin–Orbit Interaction
Masamichi Sakai; Koichi Kakizaki; Shigehiko Hasegawa; Akira Kitajima; Akihiro Oshima; Hiroyuki Awano
Japanese Journal of Applied Physics, 巻:52, 号:1R, 開始ページ:013004, 終了ページ:013004, 2012年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have theoretically studied a methodology for the measurement of the degree of spin polarization (P) in metals as well as semiconductors. Our principle is based on the correlation existing between transverse resistivity (ρ y x ) and longitudinal resistivity (ρ x x ), both influenced by transverse scattering due to a spin–orbit interaction (SOI) as well as longitudinal scattering due to usual mechanisms. Our spin polarization analyzer employs an unknown polarization conductor as a source electrode from which spin-polarized electrons are injected into a nonmagnetic (NM) channel region. The channel length is set to be much smaller than its spin diffusion length so that ρ y x and ρ x x in the NM region, both complementarily influenced by carrier spin polarization, would be measured to obtain the P value. Also, application to OR and XOR logic gates are discussed on the basis of our spin polarization analyzer.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.7567/jjap.52.013004
DOI ID:10.7567/jjap.52.013004, ISSN:0021-4922, eISSN:1347-4065 - Magnetic Field-Induced Phase Transitions in the S=1/2 Two-Leg Spin-Ladder Material Cu(DEP)Br-2
Honda Zentaro; Katori Hiroko Aruga; Ikeda Masami; Hagiwara Masayuki; Okunishi Kouichi; Sakai Masamichi; Fukuda Takeshi; Kamata Norihiko
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 巻:81, 号:11, 2012年11月, [査読有り]
DOI:https://doi.org/10.1143/JPSJ.81.113710
DOI ID:10.1143/JPSJ.81.113710, ISSN:0031-9015, Web of Science ID:WOS:000310509600013 - High-Field Magnetization of the S=1/2 Two-Leg Spin-Ladder Antiferromagnets CuAX2 (A=Diazine, X=Halogen)
M. Ikeda; Z. Honda; M. Sakai; S. Kimura; K. Okunishi; M. Hagiwara
Journal of Low Temperature Physics, 巻:170, 号:5-6, 開始ページ:296, 終了ページ:301, 2012年10月, [査読有り]
Springer Science and Business Media LLC, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1007/s10909-012-0809-y
DOI ID:10.1007/s10909-012-0809-y, ISSN:0022-2291, eISSN:1573-7357 - Negative Magnetoresistance Generated by Combination of Spin-Orbit Interaction and Applied Magnetic Field
Masamichi Sakai; Daisuke Kodama; Takahito Sakuraba; Zentaro Honda; Shigehiko Hasegawa; Akira Kitajima; Akihiro Oshima; Koji Higuchi; Osamu Nakamura
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 巻:51, 号:2, 2012年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have theoretically studied a negative magnetoresistance (MR) the mechanism of which is completely different from conventional mechanisms, i.e., spin-related mobility-increased mechanisms and orbital-motion-related mechanisms including a quantum interference effect. Our proposed negative MR is caused by the interplay between a spin-orbit interaction (SOI) and the Lorentz force due to an externally applied magnetic field. We have phenomenologically approached this mechanism using the Drude-like model, in which the carrier scattering by SOI is considered as a transverse scattering term in addition to the longitudinal scattering term due to usual collisions and the Lorentz force term. Also, the possibility of observing our proposed negative MR was discussed by comparing our prediction with experimental results for Ni and Gd films, which were newly measured in this study. (C) 2012 The Japan Society of Applied Physics
JAPAN SOC APPLIED PHYSICS, 英語, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/JJAP.51.023001
DOI ID:10.1143/JJAP.51.023001, ISSN:0021-4922, Web of Science ID:WOS:000300627200035 - Tunneling Magnetoresitance in BaTiO3/Fe3O4 composites, Trans. Mat. Res. Soc. Japan 37[2], 275-278 (2012).
T. Noshiro; K. Kamishima; K. Kakizaki; N. Hiratuka; M. Sakai; Kowashi Watanabe
Trans. Mat. Res. Soc. Japan, 巻:37, 号:2, 開始ページ:275, 終了ページ:278, 2012年, [査読有り] - Tunneling magnetoresistance in BaTiO<sub>3</sub>/Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> composites
Tomoya Noshiro; Kenji Kamishima; Koichi Kakizaki; Nobuyuki Hiratuka; Masamichi Sakai; Kowashi Watanabe
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 巻:37, 号:2, 開始ページ:275, 終了ページ:278, 2012年, [査読有り]
The Materials Research Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.14723/tmrsj.37.275
DOI ID:10.14723/tmrsj.37.275, ISSN:1382-3469, eISSN:2188-1650 - Generation of Spin Current in Bipolar Conductors
Masamichi Sakai; Takahito Sakuraba; Zentaro Honda; Shigehiko Hasegawa; Akira Kitajima; Koji Higuchi; Akihiro Oshima; Osamu Nakamura
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 巻:50, 号:10, 2011年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
The ordinary Hall effect (OHE), which is caused by an external magnetic field, was studied as a mechanism for the generation of spin current. It has been theoretically elucidated that, under an open-circuit condition, the OHE can contribute to spin-current generation when spin-polarized electrons and holes are simultaneously present as mobile carriers. This OHE contribution to spin current generation is caused by the steady-state kinematics of electrons and holes whose transverse velocities have the same direction. Although anomalous Hall effects may contribute to spin-current generation, the OHE plays a principal role in the generation of spin current when electrons and holes have approximately the same transport characteristics. The experimental aspects of possible materials for the isomorphic electron and hole systems are argued on the basis of the experimental results of the magnetotransport measurement of yttrium dihydride and preliminary results of the magnetization measurement of hydrogenated films of gadolinium. (C) 2011 The Japan Society of Applied Physics
JAPAN SOC APPLIED PHYSICS, 英語, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/JJAP.50.103002
DOI ID:10.1143/JJAP.50.103002, ISSN:0021-4922, Web of Science ID:WOS:000296085700041 - Thermoelectric Properties of Double Perovskite (Sr, Ba)2(Fe, Mn)(Mo, V)O6
Ayaka Oba; Kenji Kamishima; Koichi Kakizaki; Yoshihiro Ishimaru; Masamichi Sakai; Nobuyuki Hiratsuka
Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 巻:58, 号:6, 開始ページ:374, 終了ページ:379, 2011年, [査読有り]
Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.2497/jjspm.58.374
DOI ID:10.2497/jjspm.58.374, ISSN:0532-8799, eISSN:1880-9014 - Elucidation of Formation Process of NiFe2O4 Ferrite Nano-crystalline Powder Synthesized by Sol-gel Auto-combustion Method
Nobuyuki Hiratsuka; Kyohei Kono; Kenji Kamishima; Koichi Kakizaki; Yoshihiro Ishimaru; Masamichi Sakai
Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 巻:58, 号:6, 開始ページ:334, 終了ページ:339, 2011年, [査読有り], [最終著者]
Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.2497/jjspm.58.334
DOI ID:10.2497/jjspm.58.334, ISSN:0532-8799, eISSN:1880-9014 - Appearance of a correlation between the Hall coefficient and electrical resistivity upon dihydrogenation of yttrium
M. Sakai; D. Kodama; S. Ito; M. Ito; O. Nakamura; S. Hasegawa; A. Kitajima; A. Oshima
Journal of Applied Physics, 巻:108, 号:8, 2010年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
To shed light on the correlation between the Hall coefficient (RH) and electrical resistivity (ρ), we performed simultaneous measurements of these two transport coefficients in fcc dihydride phase of yttrium (YHx), having H/Y values ranging from 1.73 to 2.04. Unlike the typical behavior of metals, an approximately linear relationship was observed between RH and ρ at room temperature after dihydrogenation of yttrium. Interpretation of this relationship, based on the Boltzmann–Bloch scheme, reveals that the transverse (cyclotron) relaxation rate (1/τc) of the carriers is relatively insensitive to the generation of hydrogen defects in the dihydride phase of yttrium, unlike the longitudinal relaxation rate (1/τ), which is affected by the presence of hydrogen defect. Low-temperature (77 K) measurements of RH and ρ on the same samples show that the approximately linear relationship observed at room temperature disappears but a certain nonlinear relationship may exist at 77 K.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.3500443
DOI ID:10.1063/1.3500443, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - A complementary study of the role of the Hall electric field for generation of the force on current-carrying wire in a magnetic field
M. Sakai; N. Honda; F. Fujimoto; O. Nakamura; H. Shibata
American Journal of Physics, 巻:78, 号:2, 開始ページ:160, 終了ページ:169, 2010年01月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
When a current-carrying wire is placed in a transverse magnetic field, a macroscopic force and a transverse Hall electric field are generated. An experimental and theoretical study of the role of the Hall electric field on the generation of the force on the current-carrying wire was conducted employing single-carrier, conventional bipolar type conductors, and unusual bipolar type conductors, in which an approximately zero Hall electric field is expected. It is shown theoretically and experimentally that the collisions of the carrier with the ions solely contribute to the Lorentz force transmission mechanism in the unusual bipolar type conductors, whereas the action of collisions of the carrier with ions as well as the action of the Hall electric field on the lattice ions is responsible for transmission of the Lorentz force in the usual bipolar conductors. A self-consistent treatment of the generation of the Hall electric field is given.
American Association of Physics Teachers (AAPT), 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1119/1.3263818
DOI ID:10.1119/1.3263818, ISSN:0002-9505, eISSN:1943-2909 - Magnetoelectric Effect in Multiferroic CoFe2O4-BaTiO3 Composites
Haruka Tada; Kenji Kamishima; Koichi Kakizaki; Masamichi Sakai; Nobuyuki Hiratsuka
Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 巻:57, 号:11, 開始ページ:716, 終了ページ:721, 2010年, [査読有り]
Japan Society of Powder and Powder Metallurgy, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.2497/jjspm.57.716
DOI ID:10.2497/jjspm.57.716, ISSN:0532-8799, eISSN:1880-9014 - Dielectric function analysis of superstoichiometric samarium dihydride films
M. Sakai; T. Nanbo; Y. Tanji; O. Nakamura; M. Endo; H. Tajima
Journal of Applied Physics, 巻:105, 号:8, 2009年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have carried out an experimental study to reveal the dielectric function of SmHx(x=2.28,2.42,2.56,2.57) films based on room-temperature reflectivity for photon energies ranging from 0.05 to 6.5 eV. The derivation of the dielectric functions has been carried out using model dielectric functions as well as Kramers–Kronig analysis. It is inferred from our analysis that when the H/Sm value is increased from 2.28 to 2.57, (i) the interband transition band located in the ultraviolet region shows a redshift of about 1 eV, (ii) the relatively weak transition band located in the near-infrared region shows a reduction in intensity, and (iii) the unperturbed plasma frequency of free carriers decreases slightly. The behaviors (i), (ii), and (iii) caused by the H/Sm value change are thoroughly approximately the same as those observed for YHx, suggesting that these trends are characteristic of H–M systems showing a metal-insulator transition. It was also confirmed from our structural analysis that these changes in the dielectric function are achieved without a change in the lattice constant. The origin of this constancy in the lattice constant in our samples with different H/Sm values is discussed by assessing the T- and O-site hydrogen concentrations. The hydrogen incorporation effect is also observed in the magnitude of the unperturbed plasma frequency, about 1.7 eV, which is unexpectedly small compared to conventional metals. This characteristic can possibly be attributed to mass enhancement of mobile carriers; we obtained an effective mass of about 10m0 (where m0 is the free electron mass) when the carrier density estimated from the Hall coefficient value is used.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.3088873
DOI ID:10.1063/1.3088873, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - Magnetotransport properties in near-stoichiometric hydride films of YH2+δ under weak fields
M. Sakai; T. Nanbo; O. Nakamura; H. Tajima; Y. Uwatoko
Journal of Applied Physics, 巻:101, 号:10, 2007年05月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have investigated the basic characteristics of mobile carriers in as-deposited thin films of hexagonal-close-packed Y and hydrogenated films of face-centered-cubic YH2+δ. Hall resistance and transverse magnetoresistance measurements were carried out under magnetic fields of up to 1 T at room temperature. The Hall coefficient in YH2+δ showed a minimum value of ∼5×10−12 m3/C when the δ value reached ∼−0.1, in accordance with the δ dependence of resistivity reported previously. Quantitative analysis based on the present measurements revealed that YH2+δ is a compensated metal whose carrier density and mobility were determined to be ∼1.4×1027 (∼1.9×1027) m−3 and ∼3.5×10−3 (∼3.1×10−3) m2 V−1 s−1, respectively, for δ=0.04(−0.03) for both electrons and holes. These carrier parameters were found to account concurrently for the reflection spectral line shapes observed. The compensation observed in YH2+δ is at variance with a simple criterion used previously [E. Fawcett and W. A. Reed, Phys. Rev. 131, 2463 (1963)].
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.2733602
DOI ID:10.1063/1.2733602, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - Photoluminescence characterization of Zn1−xMgxO epitaxial thin films grown on ZnO by radical source molecular beam epitaxy
H. Shibata; H. Tampo; K. Matsubara; A. Yamada; K. Sakurai; S. Ishizuka; S. Niki; M. Sakai
Applied Physics Letters, 巻:90, 号:12, 2007年03月, [査読有り], [最終著者]
The authors report that high-quality Zn1−xMgxO alloys are very brilliant light emitters, even more brilliant than ZnO, particularly in the high-temperature region; both the emission bandwidth and the oscillator strength of the photoluminescence from Zn1−xMgxO alloys increase remarkably with increasing Mg composition ratio x. The authors have revealed that the increase in the oscillator strength is mainly due to the increase in the activation energy required for the nonradiative recombination processes. Therefore, it is suggested that the localization of excitons, because of the compositional fluctuation, takes place in Zn1−xMgxO alloys and that the degree of the localization increases with increasing x.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.2715475
DOI ID:10.1063/1.2715475, ISSN:0003-6951, eISSN:1077-3118 - Specific heat of superstoichiometric samarium dihydride
O. Nakamura; Y. Tanaka; K. Nakazawa; T. Nakano; M. Sakai; S. Orimo; Y. Uwatoko
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 巻:310, 号:2, 開始ページ:e65, 終了ページ:e67, 2007年03月, [査読有り]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.10.244
DOI ID:10.1016/j.jmmm.2006.10.244, ISSN:0304-8853 - Galvanomagnetic properties of super and substoichiometric yttrium dihydrides
M. Sakai; T. Nanbo; Y. Tanji; N. Miyazak; O. Nakamura; Y. Uwatoko; H. Tajima
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 巻:310, 号:2, 開始ページ:e59, 終了ページ:e61, 2007年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.10.203
DOI ID:10.1016/j.jmmm.2006.10.203, ISSN:0304-8853 - Optical and transport properties of (SmH2) films
O. Nakamura; Y. Tanaka; M. Sakai; T. Nanbo; K. Koyama; Y. Uwatoko; S. Orimo
Physica B: Condensed Matter, 巻:378-380, 開始ページ:1138, 終了ページ:1139, 2006年05月, [査読有り]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.01.456
DOI ID:10.1016/j.physb.2006.01.456, ISSN:0921-4526 - Negative thermal quenching of photoluminescence in ZnO
M. Watanabe; M. Sakai; H. Shibata; C. Satou; S. Satou; T. Shibayama; H. Tampo; A. Yamada; K. Matsubara; K. Sakurai; S. Ishizuka; S. Niki; K. Maeda; I. Niikura
Physica B: Condensed Matter, 巻:376-377, 開始ページ:711, 終了ページ:714, 2006年04月, [査読有り], [責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.12.178
DOI ID:10.1016/j.physb.2005.12.178, ISSN:0921-4526 - A design for electrooptical detection of defect positions in semiconductors
M. Sakai; M. Takeuchi
Physica B: Condensed Matter, 巻:376-377, 開始ページ:897, 終了ページ:900, 2006年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.12.224
DOI ID:10.1016/j.physb.2005.12.224, ISSN:0921-4526 - Photoluminescence recombination centers in ZnO
H. Shibata; H. Tampo; M. Sakai; A. Yamada; K. Matsubara; K. Sakurai; S. Ishizuka; K. Kim; P. Fons; K. Iwata; S. Niki; K. Tamura; K. Nakahara; H. Takasu; K. Maeda; I. Niikura
physica status solidi c, 巻:3, 号:4, 開始ページ:1026, 終了ページ:1029, 2006年03月, [査読有り]
Abstract
We have studied the effects of (i) impurity doping, (ii) rapid thermal annealing, and (iii) crystal polarity control on photoluminescence spectra in the band‐edge emission region of high quality ZnO. As a result, we have discussed the possible lattice defects responsible for some photoluminescence emission peaks, namely (i) peak I 8 appears at 3.3596 eV, (ii) peak I 9 appears at 3.3565 eV and (iii) peak G appears at 3.3327 eV. (© 2006 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)
Wiley, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1002/pssc.200564750
DOI ID:10.1002/pssc.200564750, ISSN:1862-6351, eISSN:1610-1642 - Excitation-Power Dependence of Free Exciton Photoluminescence of Semiconductors
Hajime Shibata; Masamichi Sakai; Akimasa Yamada; Koji Matsubara; Keiichiro Sakurai; Hitoshi Tampo; Shogo Ishizuka; Kyoung-Kook Kim; Sigeru Niki
Japanese Journal of Applied Physics, 巻:44, 号:8R, 開始ページ:6113, 終了ページ:6113, 2005年08月, [査読有り]
We have derived an analytical formula for the excitation-power dependence of the free exciton photoluminescence (PL) intensity. It has been found that the PL intensity I depends on the power of the excitation laser L as I∝L k , where k is the power index. We have deduced the analytical formula that describes the value of k for the free exciton PL emission under the above-band-gap excitation conditions. The results indicate that the value of k is in the region of 1<k<2 depending on both the value of L and material properties such as radiative and competitive nonradiative recombination probabilities.
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jjap.44.6113
DOI ID:10.1143/jjap.44.6113, ISSN:0021-4922, eISSN:1347-4065 - Photoluminescence characterization of excitonic centers in ZnO epitaxial films
M. Watanabe; M. Sakai; H. Shibata; H. Tampo; P. Fons; K. Iwata; A. Yamada; K. Matsubara; K. Sakurai; S. Ishizuka; S. Niki; K. Nakahara; H. Takasu
Applied Physics Letters, 巻:86, 号:22, 2005年05月, [査読有り], [責任著者]
Photoluminescence properties of nominally undoped ZnO thin films grown by radical-source molecular-beam epitaxy have been investigated as a function of (i) sample growth conditions, (ii) excitation laser power density, and (iii) measurement temperatures. Altogether four excitonic emission peaks were observed at photon energy of 3.3646, 3.3606, 3.3572, and 3.3331 eV, which are tentatively denoted as emission peaks A, D, F, and G, respectively. We have classified the defect types responsible for the emission peaks into the following two groups; (i) D and F, whose responsible defect types are suggested to be residual impurities such as aluminum and indium, respectively, and (ii) A and G, whose responsible defect types are suggested to be intrinsic defects such as oxygen vacancies, interstitial zinc, and extended structural defects particularly for G.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.1940730
DOI ID:10.1063/1.1940730, ISSN:0003-6951, eISSN:1077-3118 - Levitation mechanism of a single steel ball under moderate magnetic fields provided by a Ne–Fe–B ring magnet
M. Sakai; Y. Takabayashi; K. Sugawara; T. Shibayama; Y. Shimomura; T. Orikasa; K. Kamishima; N. Hirastuka
Journal of Applied Physics, 巻:97, 号:8, 2005年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Mechanism for magnetic levitation of a steel ball in a plastic box [S. Sasaki, I. Yagi, and M. Murakami, J. Appl. Phys. 95, 2090 (2004)] was investigated quantitatively based on measurement of the magnetic moments of the steel ball and ring magnet used in levitation experiment. The two-dimensional potential energy calculated in terms of magnetic dipole-dipole interactions gives rise to a stable equilibrium position approximately in agreement with the levitating position observed in our study. The role of the diamagnetic characteristic of the plastic plates was also discussed quantitatively.
AIP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1063/1.1870096
DOI ID:10.1063/1.1870096, ISSN:0021-8979, eISSN:1089-7550 - Characterization of ZnO crystals by photoluminescence spectroscopy
H. Shibata; M. Watanabe; M. Sakai; K. Oka; P. Fons; K. Iwata; A. Yamada; K. Matsubara; K. Sakurai; H. Tampo; K. Nakahara; S. Niki
physica status solidi (c), 巻:1, 号:4, 開始ページ:872, 終了ページ:875, 2004年03月, [査読有り]
Wiley, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1002/pssc.200304149
DOI ID:10.1002/pssc.200304149, ISSN:1610-1634 - A nonlocal theory of the Franz–Keldysh effect in semiconductor quantum wires
Masamichi Sakai; Makoto Yamaguchi
Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 巻:21, 号:2-4, 開始ページ:367, 終了ページ:371, 2004年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/j.physe.2003.11.036
DOI ID:10.1016/j.physe.2003.11.036, ISSN:1386-9477 - Electrical Transport and Optical Properties of Hydrogen-Deficient YH
2 Films
Masamichi Sakai; Toru Kontani; Osamu Nakamura; Keishi Takeyama; Yoshiya Uwatoko; Yoshihisa Obi; Koki Takanashi
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers and Short Notes and Review Papers, 巻:43, 号:2, 開始ページ:681, 終了ページ:687, 2004年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
We have investigated electron transport characteristics of a hydrogen-deficient dihydride of yttrium YH2-3 (-0.3 < & δ < 0.05) focusing particularly on the effect of hydrogen deficiency on carrier relaxation time. At room- and low-temperatures, dc-specific resistivities obtained from electrical measurements show minimum values when hydrogen-deficient quantity δ is approximately -0.1. Optical conductivities were obtained from reflectance measurements by the Kramers-Knonig transformation. When & is changed, the carrier scattering rate determined from the optical conductivity shows a behavior similar to those of dc resistivities. Not only the carrier scattering rate but also a band-gap energy E0 associated with a Γ2-Γ25 transition is influenced by the hydrogen deficiency; E0 shows a maximum value as δ is about -0.1. Hall coefficients are found to be positive but fairly small (∼10-11 m3/C), indicating that electrons as well as holes presumably contribute to electric conduction in YH2+δ.
研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/JJAP.43.681
Scopus:https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=2142824286&origin=inward
Scopus Citedby:https://www.scopus.com/inward/citedby.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=2142824286&origin=inward
DOI ID:10.1143/JJAP.43.681, ISSN:0021-4922, SCOPUS ID:2142824286 - Abrupt Change in Surface Fermi Level of P-Type InP upon Annealing
Tetsuo Kurayama; Gennki Sano; Masamichi Sakai
Japanese Journal of Applied Physics, 巻:41, 号:Part 1, No. 2B, 開始ページ:1067, 終了ページ:1071, 2002年02月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jjap.41.1067
DOI ID:10.1143/jjap.41.1067, ISSN:0021-4922, eISSN:1347-4065 - NONLOCAL ELECTRO-OPTIC EFFECT IN SEMICONDUCTOR THIN FILMS
MASAMICHI SAKAI
International Journal of Modern Physics B, 巻:15, 号:28n30, 開始ページ:3936, 終了ページ:3939, 2001年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Electroreflectance (ER) spectra of GaAs thin film/ Al 0.3 Ga 0.7 As -substrate systems are investigated theoretically by taking into account the nonlocal effect caused by the presence of a crystal surface. Calculations are carried out by following the previous work by DelSole but considering influence of film thickness and nonflat-band modulation of a static electric field. It is shown from thickness variation of ER spectra that the refractive indexes of the thin films are reduced by a factor of about 0.1 when the nonlocal effect is considered.
World Scientific Pub Co Pte Lt, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1142/s0217979201009049
DOI ID:10.1142/s0217979201009049, ISSN:0217-9792, eISSN:1793-6578 - Influence of a Surface on the Franz-Keldysh Effect in n- and p-type GaAs Epitaxial Layers
Masamichi Sakai; Hajime Shibata; Masanori Shinohara
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:70, 号:4, 開始ページ:1064, 終了ページ:1074, 2001年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.70.1064
DOI ID:10.1143/jpsj.70.1064, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Pressure Effect of Sr3Fe2O6.80 Studied by Moessbauer Spectroscopy.
H. Kobayashi; M. Kira; H. Onodera; M. Sakai; N. Kuroda; T. Kamimura
THE REVIEW OF HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY, 巻:7, 開始ページ:670, 終了ページ:672, 1998年, [査読有り]
The Japan Society of High Pressure Science and Technology, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.4131/jshpreview.7.670
DOI ID:10.4131/jshpreview.7.670, ISSN:0917-639X, eISSN:1348-1940 - Photoreflectance study on carrier collisions in near-surface region of n-type GaAs grown by MOCVD
Masamichi Sakai; Masanori Shinohara
Applied Surface Science, 巻:113-114, 開始ページ:523, 終了ページ:527, 1997年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Elsevier BV, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1016/s0169-4332(96)00838-0
DOI ID:10.1016/s0169-4332(96)00838-0, ISSN:0169-4332 - Influence of Carrier Scattering on Franz-Keldysh Effect in Near-Surface Region ofn-Type GaAs
Masamichi Sakai; Masanori Shinohara
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:66, 号:3, 開始ページ:738, 終了ページ:748, 1997年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.66.738
DOI ID:10.1143/jpsj.66.738, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - The effect of pressure on the electronic states of FeS and studied by Mössbauer spectroscopy
Hisao Kobayashi; Masaki Sato; Takashi Kamimura; Masamichi Sakai; Hideya Onodera; Noritaka Kuroda; Yasuo Yamaguchi
Journal of Physics: Condensed Matter, 巻:9, 号:2, 開始ページ:515, 終了ページ:527, 1997年01月, [査読有り]
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/0953-8984/9/2/019
DOI ID:10.1088/0953-8984/9/2/019, ISSN:0953-8984, eISSN:1361-648X - Optical Investigation of the Magnetic Excitations in Two-Dimensional Triangular Lattice Antiferromagnets
Norimichi KOJIMA; Kōzo Ito; Iwao Mogi; Masayasu Takeda; Giyuu Kido; Yasuaki Nakagawa; Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yūichirō Nishina
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:62, 号:11, 開始ページ:4137, 終了ページ:4145, 1993年11月, [査読有り]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.62.4137
DOI ID:10.1143/jpsj.62.4137, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - High-pressure Raman study of vibrational spectra in crystalline acetanilide
Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina
Physical Review B, 巻:47, 号:1, 開始ページ:150, 終了ページ:157, 1993年01月, [査読有り], [筆頭著者]
American Physical Society (APS), 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1103/physrevb.47.150
DOI ID:10.1103/physrevb.47.150, ISSN:0163-1829, eISSN:1095-3795 - X-Ray Diffuse Scattering in [Pt(en)2][PtCl2(en)2](ClO4)4
Kazuaki Iwasa; Nobuyoshi Wakabayashi; Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:61, 号:10, 開始ページ:3625, 終了ページ:3630, 1992年10月, [査読有り]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.61.3625
DOI ID:10.1143/jpsj.61.3625, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Raman Study of Self-Trapped Phonons in Crystalline Acetanilide Under Hydrdostatic Pressure at Low Temperatures
Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina
Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 巻:216, 号:1, 開始ページ:259, 終了ページ:264, 1992年06月, [査読有り], [筆頭著者]
Informa UK Limited, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1080/10587259208028783
DOI ID:10.1080/10587259208028783, ISSN:1058-725X - Optically Induced EPR in Halogen-Bridged Linear Chain Complex [Pt(En)2][Pt(en)2Cl2](Cl04)4, en=NH2CH2CH2NH2
Noritaka Kuroda; Masamichi Sakai; Masashi Suezawa; Yuichiro Nishina; Koji Sumino; Masahiro Yamashita
Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 巻:216, 号:1, 開始ページ:169, 終了ページ:174, 1992年06月, [査読有り]
Informa UK Limited, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1080/10587259208028768
DOI ID:10.1080/10587259208028768, ISSN:1058-725X - Pressure-induced continuous phase transition of charge-density-wave state in a linear-chain complex
Noritaka Kuroda; Masamichi Sakai; Yuichiro Nishina; Kazuo Sasaki
Physical Review Letters, 巻:68, 号:20, 開始ページ:3056, 終了ページ:3059, 1992年05月, [査読有り]
American Physical Society (APS), 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1103/physrevlett.68.3056
DOI ID:10.1103/physrevlett.68.3056, ISSN:0031-9007 - ESR Study on Local Structure of UV-Induced Midgap States in [Pt(en)2][Pt(en)2Cl2](ClO4)4, en=ethylenediamine
Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Masashi Suezawa; Yuichiro Nishina; Koji Sumino; Masahiro Yamashita
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:61, 号:4, 開始ページ:1326, 終了ページ:1335, 1992年04月, [査読有り], [筆頭著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.61.1326
DOI ID:10.1143/jpsj.61.1326, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Raman Scattering by Ethylenediamines in Quasi-One-Dimensional Mixed-Valence Complexes [M(en)2][Pt(en)2Cl2](ClO4)4(M=Pt, Pd, en=ethylenediamine)
Masamichi Sakai; Masayumi Hayakawa; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina; Masahiro Yamashita
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:60, 号:5, 開始ページ:1619, 終了ページ:1627, 1991年05月, [査読有り], [筆頭著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.60.1619
DOI ID:10.1143/jpsj.60.1619, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - ESR Observation of the Motion of Optically Induced Paramagnetic Dimers in [Pt(en)2][Pt(en)2Cl2](ClO4)4(en=ethylenediamine)
Noritaka Kuroda; Masamichi Sakai; Masashi Suezawa; Yuichiro Nishina; Koji Sumino
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:59, 号:9, 開始ページ:3049, 終了ページ:3052, 1990年09月, [査読有り]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.59.3049
DOI ID:10.1143/jpsj.59.3049, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Optical studies of the quasi-one-dimensional charge-density-wave state in [Pt(en)2][Pt(en)2Cl2](ClO4)4 (en=ethylenediamine) under hydrostatic pressure
Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina
Physical Review B, 巻:40, 号:5, 開始ページ:3066, 終了ページ:3076, 1989年08月, [査読有り], [筆頭著者]
American Physical Society (APS), 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1103/physrevb.40.3066
DOI ID:10.1103/physrevb.40.3066, ISSN:0163-1829 - Optical studies of the CDW state in Pt(en)2Cl(ClO4)2under hydrostatic pressures
M Sakai; N Kuroda; Y Nishina
Semiconductor Science and Technology, 巻:4, 号:4, 開始ページ:252, 終了ページ:253, 1989年04月, [査読有り], [筆頭著者]
IOP Publishing, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1088/0268-1242/4/4/018
DOI ID:10.1088/0268-1242/4/4/018, ISSN:0268-1242, eISSN:1361-6641 - Soliton-to-Band Optical Absorption in a Quasi One-Dimensional PtII-PtIV Mixed-Valence Complex under Hydrostatic Pressure
N. Kuroda; M. Sakai; Y. Nishina; M. Tanaka; S. Kurita
Physical Review Letters, 巻:58, 号:20, 開始ページ:2122, 終了ページ:2125, 1987年05月
American Physical Society (APS), 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1103/physrevlett.58.2122
DOI ID:10.1103/physrevlett.58.2122, ISSN:0031-9007 - Raman Scattering and X-ray Diffraction Studies on Phase Transitions in ZnCl2under Hydrostatic Pressure
Masamichi Sakai; Noritaka Kuroda; Yuichiro Nishina
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:54, 号:11, 開始ページ:4081, 終了ページ:4084, 1985年11月, [査読有り], [筆頭著者]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.54.4081
DOI ID:10.1143/jpsj.54.4081, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073 - Anharmonicity of Low Frequency Lattice Vibrations in Red-HgI2
Noritaka Kuroda; Masamichi Sakai; Yuichiro Nishina
Journal of the Physical Society of Japan, 巻:54, 号:4, 開始ページ:1423, 終了ページ:1429, 1985年04月, [査読有り]
Physical Society of Japan, 研究論文(学術雑誌)
DOI:https://doi.org/10.1143/jpsj.54.1423
DOI ID:10.1143/jpsj.54.1423, ISSN:0031-9015, eISSN:1347-4073
- GdxY1-xH2(0≦x≦1)における磁性のGd濃度依存性
桜庭琢士; 酒井政道; 本多善太郎; 工藤駆; 樋口宏二; 北島彰; 大島明博; 長谷川繁彦; 中村修
応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 巻:62nd, 号:3, 開始ページ:ROMBUNNO.11P-A20-6, 終了ページ:32701, 2015年02月26日
By simultaneously employing GaAs and Cr4+:YAG saturable absorbers, a diode-pumped doubly passively Q-switched and mode-locked (DP-QML) Nd:Gd3 Ga5 O12 (Nd:GGG)/KTiOPO4 (KTP) green laser has been presented. At the maximum incident pump power of 7.69 W, the obtained average output power, the pulse duration of the Q-switched envelope, the mode-locked pulse width and the pulse repetition rate are 62 mW, 16.8 ns, 352 ps, and 15.5 kHz, respectively, corresponding to a pulse energy of 4.2 µJ and a peak power of 0.25 kW. In comparison with singly passively Q-switched and mode-locked (SP-QML) green laser with GaAs or Cr4+:YAG saturable absorbers, the DP-QML green laser can generate shorter pulse width, deeper modulation depth and higher peak power. The coupled equations for diode-pumped doubly passively QML Nd:GGG/KTP green laser are given and the numerical simulations are in good agreement with the experimental results.
Institute of Physics, 日本語
DOI:https://doi.org/10.7567/JJAP.54.032701
DOI ID:10.7567/JJAP.54.032701, ISSN:0021-4922, J-Global ID:201502244906586733, CiNii Articles ID:150000110164 - 7aPS-111 Gd_xY_<1-x>H_2 (x=0.4)の磁気伝導における温度特性異常(7aPS 領域3ポスターセッション(遍歴・化合物・酸化物・f電子系磁性,スピングラス,量子スピン,フラストレーション,磁気共鳴),領域3(磁性))
桜庭 琢士; 北島 彰; 大島 明博; 長谷川 繁彦; 中村 修; 春山 翔太; 工藤 駆; 酒井 政道; 本多 善太郎; 切金 大介; 沼倉 凌介; 小坂 昌史; 樋口 宏二
日本物理学会講演概要集, 巻:69, 号:0, 開始ページ:257, 終了ページ:257, 2014年
一般社団法人 日本物理学会, 日本語
DOI ID:10.11316/jpsgaiyo.69.2.3.0_257_3, ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110009887121, CiNii Books ID:AA11439205 - ゼロホール効果を利用した電流-スピン流変換
酒井 政道; 中村 修; 長谷川 繁彦; 北島 彰; 大島 明博
表面科学学術講演会要旨集, 巻:30, 号:0, 開始ページ:385, 終了ページ:385, 2010年11月04日
電気の良導体では,キャリヤ散乱レートに関する条件が揃えば、個々の電子および正孔の輸送は残した状態で,ホール係数をゼロにして、印加磁場とバイアス電流に対して垂直な方向への正味の電荷輸送を消失させることが原理的に可能である.講演では,「ホール係数ゼロ状態」を利用する「電流-スピン流変換機能」の原理について説明すると共に,ゼロホール係数物質の探索状況を報告する.
公益社団法人 日本表面科学会, 日本語
DOI:https://doi.org/10.14886/sssj2008.30.0.385.0
DOI ID:10.14886/sssj2008.30.0.385.0, J-Global ID:201102293411541123, CiNii Articles ID:130005038183 - 25aYK-9 水素化イットリウムYH_X (1.7
酒井 政道; 伊藤 優; 伊藤 早帆; 児玉 大輔; 櫻庭 琢士; 中村 修
日本物理学会講演概要集, 巻:64, 号:2, 開始ページ:856, 終了ページ:856, 2009年08月18日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110007499137, CiNii Books ID:AA11439205 - 29pRB-12 水素化イットリウムYH_x(1.7
酒井 政道; 藤田 浩光; 齋藤 智洋; 中村 修; 田島 裕之
日本物理学会講演概要集, 巻:64, 号:1, 開始ページ:963, 終了ページ:963, 2009年03月03日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110007373308, CiNii Books ID:AA11439205 - 23pVE-2 水素化イットリウムYH_x薄膜の誘電関数(23pVE 格子欠陥・ナノ構造(光物性・微粒子・水素・陽電子),領域10(誘電体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン物性))
酒井 政道; 丹治 義和; 遠藤 元気; 中村 修; 田島 裕之
日本物理学会講演概要集, 巻:63, 号:2, 開始ページ:894, 終了ページ:894, 2008年08月25日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110006985802, CiNii Books ID:AA11439205 - SmHx(2.2
酒井政道; 丹治義和; 遠藤元気; 中村修; 田島裕之
日本物理学会講演概要集, 巻:63, 号:1, 開始ページ:913, 2008年02月29日
日本語
ISSN:1342-8349, J-Global ID:200902251770392017 - YHx薄膜(1.7
酒井政道; 遠藤元気; 中村修
光物性研究会論文集, 巻:19th, 開始ページ:282, 終了ページ:285, 2008年
日本語
J-Global ID:200902260954261240 - 金属格子中における水素原子配位ゆらぎと電気伝導機構
酒井政道
総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書, 巻:第6号(平成19年度), 開始ページ:1, 終了ページ:4, 2008年 - 金属格子中における水素原子配位ゆらぎと電気伝導機構
酒井政道
巻:第6号(平成19年度), 開始ページ:1, 終了ページ:4, 2008年 - 20pXB-8 イットリウム二水素化薄膜YH_2における電気磁気輸送特性(領域10,領域9合同 格子欠陥・ナノ構造(水素ダイナミクス),領域10,誘導体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン物性)
酒井 政道; 丹治 義和; 中村 修; 上床 美也; 田島 裕之
日本物理学会講演概要集, 巻:62, 号:1, 開始ページ:975, 終了ページ:975, 2007年02月28日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110007192410, CiNii Books ID:AA11439205 - SmHx薄膜(2.2
丹治義和; 酒井政道; 遠藤元気; 中村修
光物性研究会論文集, 巻:18th, 開始ページ:199, 終了ページ:202, 2007年
日本語
J-Global ID:200902287282803231 - 金属格子中の水素配位モフォロジーの多様性にもとづく電子機能
酒井政道
総合研究機構研究プロジェクト成果発表会 : ポスター展示, 開始ページ:1, 終了ページ:20, 2007年 - 遠赤外線領域の光学材料評価技術の開発 : SmHX薄膜(2.2
酒井政道; 遠藤元気; 中村修
埼玉大学地域共同研究センター紀要, 巻:8, 開始ページ:32, 終了ページ:35, 2007年 - 金属格子中の水素配位モフォロジーの多様性にもとづく電子機能
酒井政道
総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書, 巻:第5号(18年度), 開始ページ:99, 終了ページ:102, 2007年 - 金属格子中の水素配位モフォロジーの多様性にもとづく電子機能
酒井政道
開始ページ:1, 終了ページ:20, 2007年 - 遠赤外線領域の光学材料評価技術の開発--SmH[x]薄膜(2.2<[x]<2.6)における誘電関数評価への応用
酒井 政道; 遠藤 元気; 中村 修
埼玉大学地域共同研究センター紀要, 巻:8, 号:8, 開始ページ:32, 終了ページ:35, 2007年
We have carried out the dielectric function analysis of SmHx(x=2.28, 2.42, 2.56, 2.57) films based on the room-temperature reflectance spectra for photon energies ranging form 0.05 to 6.5 eV. The analysis has been performed by using i) the model dielectric functions and ii) Kramers-Kronig analysis to obtain the real and imaginary parts of the dielectric constants in SmHx. The both approaches demonstrate that the interband transition energy shows a red shift of about 1 eV when H/Sm ratio is increased from 2.28 to 2.57, though the lattice constant remains almost unchanged.
埼玉大学総合研究機構地域共同研究センター産学連携推進部門, 日本語
ISSN:1347-4758, CiNii Articles ID:120001371269, CiNii Books ID:AA11808968 - 遠赤外線領域の光学材料評価技術の開発 : SmHX薄膜(2.2
酒井政道; 遠藤元気; 中村修
巻:8, 開始ページ:32, 終了ページ:35, 2007年 - 金属格子中の水素配位モフォロジーの多様性にもとづく電子機能
酒井政道
巻:第5号(18年度), 開始ページ:99, 終了ページ:102, 2007年 - 25pYK-5 イットリウム二水素化物YH_2における電子-正孔補償状態(25pYK 領域10,領域9合同 格子欠陥・ナノ構造(水素),領域10(誘電体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン物性))
酒井 政道; 丹治 義和; 中村 修; 上床 美也; 田島 裕之
日本物理学会講演概要集, 巻:61, 号:2, 開始ページ:805, 終了ページ:805, 2006年08月18日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110007181963, CiNii Books ID:AA11439205 - 27pTC-4 SmH_<2+δ>の比熱と磁性(27pTC 価数揺動系,重い電子系,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))
中村 修; 田中 幸一; 酒井 政道; 中澤 和子; 上床 美也; 折茂 慎一; 中野 智仁
日本物理学会講演概要集, 巻:61, 号:0, 開始ページ:552, 終了ページ:552, 2006年
一般社団法人 日本物理学会, 日本語
DOI ID:10.11316/jpsgaiyo.61.1.3.0_552_4, ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110007177834, CiNii Books ID:AA11439205 - 20aYK-1 イットリウム二水素化物YH_<2+δ>における電子-正孔補償状態と磁気電気輸送(準結晶(材料,物性),領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))
酒井 政道; 南保 岳; 中村 修
日本物理学会講演概要集, 巻:60, 号:2, 開始ページ:639, 終了ページ:639, 2005年08月19日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110004559382, CiNii Books ID:AA11439205 - イットリウム二水素化物における電子 : 正孔補償状態と磁気抵抗<論文>
酒井政道; 南保岳; 中村修
埼玉大学紀要, 工学部, 第1部論文集, 巻:1, 号:38, 開始ページ:45, 終了ページ:48, 2005年
We have investigated compensation characteristics of yttrium dihydride YH2+δ (δ=−0.03) films by measuring room-temperature galvanomagnetic properties under magnetic field B up to 1 T. The transverse voltages have been measured when a B has x and y components in addition to z component perpendicular to the sample plane. The transverse voltage shows nearly even character with respective to B, while odd characteristic could be expected from simple compensated case where the hole equals the electron only in concentration. The even character observed may be explained by letting the hole equal the electron not only in concentration but also in mobility.
埼玉大学工学部, 日本語
ISSN:1880-4446, CiNii Articles ID:120001370722 - 水素と希土類金属を用いた循環型材料開発と電子物性評価
酒井政道
総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書, 巻:16年度, 開始ページ:179, 終了ページ:182, 2005年 - イットリウム二水素化物における電子 : 正孔補償状態と磁気抵抗<論文>
酒井 政道; 南保 岳; 中村 修
埼玉大学紀要. 工学部 第1編 第1部 論文集, 巻:1, 号:38, 開始ページ:45, 終了ページ:48, 2005年
We have investigated compensation characteristics of yttrium dihydride YH2+δ (δ=−0.03) films by measuring room-temperature galvanomagnetic properties under magnetic field B up to 1 T. The transverse voltages have been measured when a B has x and y components in addition to z component perpendicular to the sample plane. The transverse voltage shows nearly even character with respective to B, while odd characteristic could be expected from simple compensated case where the hole equals the electron only in concentration. The even character observed may be explained by letting the hole equal the electron not only in concentration but also in mobility.
埼玉大学工学部, 日本語
ISSN:1880-4446, CiNii Articles ID:120001370722 - 水素と希土類金属を用いた循環型材料開発と電子物性評価
酒井政道
巻:16年度, 開始ページ:179, 終了ページ:182, 2005年 - 水素過剰SmH2+δ薄膜(0.2<δ<0.6)の光学及び輸送特性
南保岳; 折笠強; 酒井政道; 田中幸一; 中村修; 小山和子; 上床美也
光物性研究会論文集, 巻:15th, 2004年
J-Global ID:200902282859895422 - イットリウム二水素化物におけるキャリヤ補償状態と磁気電気輸送
酒井 政道; 南保 岳; 中村 修
埼玉大学地域共同研究センター紀要, 号:5, 開始ページ:85, 終了ページ:89, 2004年
We have investigated compensation characteristics of yttriumdihydride YH2+ δfilms by measuring room-temperature galvanomagnetic properties under magnetic field B up to 1 T. The transverse voltages have been measured when a B has x and y components in addition to z component perpendicular to the sample plane (xy-plane). The transverse voltage for YH2+ δ(δ = -0.03) shows nearly even character as a function of B. The even character is probably explained by a nearly compensated case.
埼玉大学地域共同研究センター, 日本語
ISSN:1347-4758, CiNii Articles ID:120001371477, CiNii Books ID:AA11808968 - 8pSF-1 イットリウムおよびセリウム水素化物薄膜の光学特性(新物質・励起子・ポラリトン・緩和励起子,領域5)
紺谷 亘; 酒井 政道; 竹山 啓之; 中村 修; 小山 和子; 上床 美也
日本物理学会講演概要集, 巻:57, 号:2, 開始ページ:639, 終了ページ:639, 2002年08月13日
一般社団法人日本物理学会, 日本語
ISSN:1342-8349, CiNii Articles ID:110009719350, CiNii Books ID:AA11439205
- 次世代デジタル技術を指向した電子間交換相互作用にもとづくバトンリレー型スピン中継
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的研究(開拓), 2021年07月 - 2025年03月
酒井 政道; 吉住 年弘, 埼玉大学
配分額(総額):25870000, 配分額(直接経費):19900000, 配分額(間接経費):5970000
リレー走者が次の走者にバトンを手渡すように、電子間でスピンを受渡すことによって、スピン情報を輸送することができるのであれば、スピン反転は必ずしもデメリットではない。私たちは、スピン依存型電子間相互作用を使って、バトンリレー型スピン中継機能を次世代型デジタル論理演算のデザインへと適用することで、新たな観点からのスピン情報中継機能の開拓や論理演算素子の省電力化を指向する基礎研究を行っている。研究の主な特色は、スピン依存型電子間相互作用の舞台として電子-正孔補償金属(EHCM)を使うことによって、電子スピン流と正孔スピン流を同時に利用するというアンビポーラ性を導入する点である。2021年度では、電子スピンと正孔スピンをEHCMに注入するメカニズムを理論的に明らかにしつつ、EHCMとしてPtに着目した実験的研究を行った。
(1)EHCMへのスピン注入機構に関する理論的研究
強磁性とEHCMから構成する単一ヘテロ界面を電流が横断する際に発生するスピン蓄積ならびスピンー電荷結合界面電位差を、界面における電流密度、スピン流密度および化学ポテンシャルの連続条件に基づいて解析的に求めた。その結果、電子と正孔とがスピン交換相互作用するEHCMにスピン注入するには、強磁性体側にキャリヤパラメータの異なる2種類の伝導電子が用意される必要があることが分かった。一方、スピン交換相互作用のない場合は、その限りでない。
(2)Ptをチャネルとするスピン偏極電流注入下Hall効果測定
Ptは、大きなスピン軌道相互作用を持つ材料として、スピントロニクスでは欠かせない材料であるが、そのフェルミ面形状から、電子-正孔補償金属であることが知られている。スピン注入電極として、希土類遷移金属フェリ磁性体を使った場合には、異常Hall効果的信号が観測されたのに対して、Niを使った場合にはそれが観測されなかった。
課題番号:21K18166 - 細胞分析デバイスよる細胞外シグナルの計測およびその細胞の未来予測
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2021年04月 - 2024年03月
中島 義賢; 酒井 政道; 水木 徹, 大阪大学
配分額(総額):4030000, 配分額(直接経費):3100000, 配分額(間接経費):930000
細胞の状態が時々刻々変化していく様子を「電気信号」によって調べることができれば、薬への細胞の感受性、投薬のタイミング、投薬効果の増強、または、副作用の軽減に関する薬学・医学的研究への貢献につながると考え、そのためのデバイス作成を試みている。
これまでは、細胞表面の表面電位の変化により泳動速度が変化することを利用した電気泳動コールター法を提案してきた。今回は、細胞から外部へ放出される情報を分析できることを目的としている。
初年度は、正常細胞と老化細胞の間でのグルコース消費と乳酸産出についてを調べた。今回用いた細胞は、継代回数の少ない正常細胞から継代回数を徐々に増やし、総継代数の異なるいくつかの細胞を作成した。これらの細胞で、ミトコンドリアの活性の低下とそれによる嫌気的解糖により、グルコース消費と乳酸産出が共に徐々に増大していく傾向がみられ、細胞状態の評価を行い、老化細胞の特徴が確認できた。乳酸(イオン)産出時には、溶液中にプロトン(H+)が放出されている。次の段階として、単一細胞が周辺環境へ放出するプロトン量、または、それにより生じる局所領域のpHの変化を検出することが可能かを試みるためのデバイス作成を開始している。水素ガスをPt電極上で電離させ、その時に生じたプロトンを取り込むことができる材料があり、その候補の中から、細胞培養液の中にあっても期待した材料特性が得られるかについて評価を行っているところである。
課題番号:21K04194 - 希土類水素化物半導体から構成される薄膜トランジスタとその1Sバンド超伝導
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2020年04月 - 2023年03月
中村 修; 花尻 達郎; 酒井 政道, 岡山理科大学
配分額(総額):4160000, 配分額(直接経費):3200000, 配分額(間接経費):960000
前年の結果を受け2年目より、YbH2薄膜に研究を集中させた。その中でも注力したのが試料作成に関する部分であり、その説明を最初にする。本研究ではPtキャップ付きYb膜を成膜後、水素雰囲気化で加熱処理をすることで、水素素化物半導体YbH2膜の作製をしている。そのために、電気的輸送特性評価や薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下TFT)を製作するためには、YbH2表面にあるPt膜の除去が極めて重要である。そのPt除去方法の確立に注力した。その結果、再現性良く、簡便な装置にて、除去することが、可能となった。そのPtを除去したYbH2の透過率を改めて測定し、吸収係数を求めたところ、β=2となった。すなわち、非分散な4f14から伝導帯への遷移(4f14→4f13(5d6s)1)は、間接半導体やアモルファス半導体と同様の遷移タイプとなった。これらは非常にユニークな結果であり、今期中に論文等に投稿予定(2022春の応物で発表)。又、温度条件を250℃に固定(理由は省略)して、0.6%から3%水素雰囲気でYb膜(300nm)を水素化したところ、10Ωcmから100Ωcmの抵抗試料を得ることができた。これらの試料は今期、ホール効果の測定を行い、更にTFT化を行う予定である。
又、キュービックアンビルを使用した高圧下での抵抗測定用に厚さ0.28mmの基板にYbH2膜を作製したが、高圧下での測定には至っていない。今期も継続して実験を行う予定である。
課題番号:20K04583 - オール金属材料によるスピン流の完全無損失化
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2019年04月 - 2023年03月
酒井 政道; 花尻 達郎; 粟野 博之; 長谷川 繁彦; 中村 修, 埼玉大学
配分額(総額):17160000, 配分額(直接経費):13200000, 配分額(間接経費):3960000
(1)スピン反転を伴うBaber散乱(電子-正孔衝突)をスピン緩和の要因と考えて、スピン交換相互作用をつうじて連携し合うスピン輸送の特長をBoltzmann輸送方程式にもとづいて理論的に明らかにした。その結果、有効スピン拡散長が有限値を示す散逸モードとそれが無限大を示すスピン無損失モードの2種類が生じることが分かった。
(2)2020年度に作製したHall-bar素子を用いて、スピン偏極電流注入下におけるYH2のHall効果の温度依存性を調べた。注入電極として用いた希土類遷移金属フェリ磁性体の磁気補償温度を境にして、YH2の異常Hall効果的信号の極性反転が観測された。このことから、異常Hall効果的信号が漏れ磁場の影響でなくスピン注入由来であると云える。
(3)スピン偏極電流注入下におけるHall効果測定を非対称形状のHall-bar素子を用いて室温下で行い、スピン流の拡散長を評価した。2021年度ではこれまでとは異なり、Hall電圧検出電極を、一方のスピン注入端子から充分離れた位置に配置するようにして、その注入端子からの影響を排除し、もう一方の注入端子からの影響だけを検出するようにした。その結果、異常Hall効果信号が注入端子からの距離に対して指数関数的に減衰することが明確に観測され、スピン拡散長(約40μm)を決定することが出来た。
(4)Hanle効果に注目した。すなわち、弱い磁場をスピンの向きに対し垂直方向に印加して、スピンを歳差運動させて、Hall電圧を測定した。2020年度に製作した対称形状のHall-bar素子では、0.1 mT以下の磁場領域でHanle的信号が観測されるのに対して、2021年度に新規に製作した非対称形状のHall-bar素子ではそれが観測されなかった。垂直磁化膜電極がチャネル領域に漏らす静磁場の空間分布がスピン歳差運動を妨げていると考えられる。
課題番号:19H02413 - 両極伝導性水素吸蔵体を利用した電荷・スピンの相反型蓄積機能
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 2015年04月 - 2018年03月
酒井 政道; 長谷川 繁彦; 粟野 博之; 黒川 雄一郎; 北島 彰; 樋口 宏二; 中村 修; 花尻 達郎; 中島 義賢; 徳田 正秀; 藤井 泰彦, 埼玉大学
配分額(総額):4940000, 配分額(直接経費):3800000, 配分額(間接経費):1140000
イットリウム(Y)などの希土類金属と水素(H)との化合物YH2では、電子の他に正孔も電気伝導に寄与する。正負の電荷の違いの他にアップかダウンかというスピン磁気モーメントの違いも考慮すると、YH2では電子/正孔電流、電子/正孔スピン流という4種類の流れが発生し得る。本研究は、これら4つの流れが共存する舞台としてHall素子を製作して、ソース電極から正孔電流/スピン流を、ドレイン電極から電子電流/スピン流を、それぞれHall素子のチャネル部に供給しながら、外部磁場の下、電気およびスピン伝導に注目した研究を行った。その結果、スピン流の自律モードに共鳴したHall効果を初めて観測することに成功した。
課題番号:15K04648 - 電流注入型スピン偏極度計のデザインと擬似XORゲートへの応用
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 挑戦的萌芽研究, 2012年04月 - 2015年03月
酒井 政道; 長谷川 繁彦; 北島 彰; 大島 明博, 埼玉大学
配分額(総額):3900000, 配分額(直接経費):3000000, 配分額(間接経費):900000
スピン偏極電流を非磁性伝導体に注入して、キャリヤの電気化学ポテンシャルにスピン分裂を導入し、それがホール抵抗(HR)や横磁気抵抗(TMR)に与える影響を理論的に調査することによって、非磁性体に隣接する磁性体のスピン偏極度の測定法を提案した。一方、光学リソグラフィー工程を用いて、Au, Co, TbFeCoを電極に、Au, Cu, YH2, ScH2を伝導チャネルに用いたチャネル長約10μmのホール素子を製作し、それらのHR及びTMRを測定した。非磁性電極の代わりに磁性電極を用いると、HRとTMR信号が増強され、特に後者の符号は伝導チャネル材料の種類に無関係に一律に負になることが見出された。
課題番号:24656007 - ホール伝導度ゼロ状態を用いた電流-スピン流変換機能
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2010年 - 2012年
酒井 政道; 本多 善太郎; 長谷川 繁彦; 北島 彰; 大島 明博, 埼玉大学
配分額(総額):19890000, 配分額(直接経費):15300000, 配分額(間接経費):4590000
本研究ではホール係数が近似的にゼロとみなせる両極性伝導体に外部磁場を印加することによって「電流-スピン流変換機能」が付与できるしくみを理論的に考察すると共に,スピン流発生の実証実験を磁気電気輸送測定にもとづいて実施した.研究は,(I)両極性伝導体を用いたスピン流発生機構とそれを利用した論理演算ゲートに関する理論的研究,(II)擬ゼロホール係数材料YH_2の高品質化研究,という準備段階を経て、(III)YH_2への磁性元素Gd導入によるスピン偏極キャリヤ生成,(IV)強磁性電極から微小YH_2チャネルへのスピン偏極電流注入,というスピン流生成実験へと展開させた.その結果,微小ホール素子のチャネル材料にYH_2或いはGd_xY_<1-x>H_2を使うことによって,外部磁場によって,純スピン流が生成可能であることが分かった.YH_2の場合には,ただし,電極としてCoを用いる必要がある.
課題番号:22360003 - 金属-水素配位空間における電気伝導機構とその制御
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 2005年 - 2008年
酒井 政道; 田島 裕之; 田島 裕之; 中村 修, 埼玉大学
配分額(総額):13750000, 配分額(直接経費):13300000, 配分額(間接経費):450000
水素吸蔵能力の最も高い元素のひとつであるイットリウム(Y)に注目し, Y格子中への水素浸入の仕方が格子定数, 誘電関数, 電気抵抗率, ホール係数に及ぼす影響を調査した. 定比組成(YH_2)からの水素濃度変位は, i) 格子定数を殆ど変化させないが, 誘電関数すなわち電子構造に影響すること, ii) 残留抵抗の変動を通じてホール係数の変動を誘起すること, iii) このとき, 残留抵抗とホール係数との間に線形な相関が成立することが分かった. この相関の原因として, 正孔濃度≒電子濃度, 正孔移動度≒電子移動度という特性もつ両極性伝導機構を提案し, このモデルと磁気抵抗測定によって, YH_x(x≒2)のキャリヤの濃度と移動度を評価した.
課題番号:17360005 - 超高圧下における擬一次元分子性結晶中のソリトンに関する分光学的研究
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 1990年 - 1990年
酒井 政道, 東北大学
配分額(総額):1000000, 配分額(直接経費):1000000
課題番号:02750002 - 擬一次元白金錯体におけるソリトンの動力学特性に関する分光学的研究
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 一般研究(B), 1988年 - 1990年
黒田 規敬; 仁科 雄一郎; 酒井 政道, 東北大学
配分額(総額):7300000, 配分額(直接経費):7300000
擬一次元白金錯体結晶をレ-ザ-光または紫外光で照射すると、電子・格子結合の強い擬一次元半導体に特有のソリトンまたはポ-ラロンと考えられる、メソスコピックなサイズを持つ価数不整状態が効率的に励起される。もしもソリトンならばそれは単結晶において価数不整ソリトンが生成できる最初の実例であり、学術的にも応用的にも極めて重要である。そこで本研究では高圧顕微赤外線分光とラマン散乱分光に電子スピン共鳴法を併用し、[Pt(en)_2][Pt(en)_2Cl_2](C10_4)_4(en=エチレンジアミン)単結晶中に光誘起される価数不整状態がソリトンであるか否か、そして運動や衝突の過程においてどのようなダイナミックな性質を示すかを総合的に調ベた。
顕微分光スペクトルと電子スピン共鳴スペクトルを詳細に検討した結果、光誘起された常磁性価数不整状態は白金原子の二量体構造を持つスピンソリトンであることが証明された。これらのソリトンは単結晶中の任意の場所に生成でき、その大きさはおよそ1nmであることが分かった。極低温では巨視的運動をせず平衡位置の周りで揺らいでいるが、温度の上昇につれて一次元結合上でホッピング運動をし始める。その活性化エネルギ-はおよそ13meVであり、相関速度は室温で10^9sec^<ー1>に達する。また一次元結合間でも移動してゆき、結晶表面から内部へと拡散する。二つのスピンソリトンが衝突しても対消滅を起こさず、非磁性状態との相互変換を通して熱平衡を保つ。高圧顕微分光とラマン散乱分光測定で得られた定量的知見に基づく解析より、この非磁性状態は荷電ソリトンであるとの結論を得た。荷電ソリトンとスピンソリトンのエネルギ-差は高々14mnVと小さいため、100K以上では多くのスピンソリトンが荷電ソリトンに変換される。このように、擬一次元白金錯体におけるソリトンのダイナミックスについての基本的な性質も明らかとなり、本研究の目的をほぼ達成できた。
課題番号:63460025 - 擬一次元白金錯体中のソリトンに関する分光学的研究
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 1987年 - 1988年
酒井 政道, 東北大学
配分額(総額):1500000, 配分額(直接経費):1500000
課題番号:62790191 - -
層状化合物半導体,擬一次元混合原子価錯体,水素結合性結晶など,化学結合に顕著な異方性のある物質における構造安定性とフォノン及び電子状態との相互関係を分光学的手法によって調べてきた。特にソフトモードと化合結合機構,ソリトン型格子不整の電子およびスピン構造,分子内励起と格子緩和の問題に注目した。一方,元来異方性の少ない四面体型半導体結晶では,ビルトイン電場によって,異方性のある電子状態が表面近傍に形成される。このような電子状態のコヒーレントな空間的拡がりと光との非局所的相互作用の特徴を変調分光実験と理論計算によって明らかにすることにより,光情報処理,輻射エネルギー変換,光触媒等に応用される新しい原理・機能の創製をめざす。
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