Invesigation on Mesoscopic Ferromagnetic Metals by Using Single Electron Transistor

利用单电子晶体管研究介观铁磁金属

基本信息

  • 批准号:
    10640331
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this project we have investigated the behavior of ferromagnetic single electron transistors (FSET's) in a magnetic field. With the term 'ferromagnetic single electron transistor' we mean a single electron transistor part of whose electrode is made of ferromagnetic metals, and in such a system we discovered a conductance oscillation almost periodic in applied magnetic field, which we call 'magneto-Coulomb oscillation (MCO)'. That was the start point of this project. In this project, we have especially clarified the mechanism of MCO from both experimental and theoretical point of view. We have also explored the possible application of this phenomenon as a tool to investigate the electronic structure of ferromagnetic metals and as a basis for functional operations of FSE devices.We have constructed a model to elucidate the phenomenon of MCO. In the model the origin of the magnetic-field induced conductance oscillation consists in the Zeemann effect and the spin polarization of the valence electrons in ferromagnetic metals. These two factors induce a change in chemical potential of the ferromagnetic metal in a magnetic field, just in a same way as by a gate potential in usual nonmagnetic SET's. We experimentally examined this model for Ni/Co/Ni, Co/Ni/Co, Al/Co/Al, Al/Al/Al, Al/Ni/Al and Ni/Al/Ni FSET's, and have found semi-quantitative consistency with the model. By using this phenomenon conversely, we can determine a thermodynamic coefficient of a ferromagnetic metal (∂ζ/∂H)ィイD2NィエD2, where ζ is the chemical potential, H means the magnetic field and N is the number of electrons in the ferromagnet. We have demonstrated this for Al/Co/Al, Al/Ni/Al and Ni/Al/Ni SET's. We have also indicated a possible operation of ferromagnetic single electron devices as magnetic-field driven functional devices utilizing MCO mechanism and magnetization reversal.
在这个项目中,我们研究了铁磁单电子晶体管(FSET)在磁场中的行为,术语“铁磁单电子晶体管”是指其电极部分由铁磁金属制成的单电子晶体管。在系统中,我们发现了外加磁场中几乎周期性的电导振荡,我们称之为“磁库仑振荡(MCO)”,这就是该项目的起点。在这个项目中,我们特别从实验和理论的角度阐明了MCO的机制,我们还探索了这种现象作为研究铁磁金属电子结构的工具和作为功能操作基础的可能应用。 FSE器件。我们构建了一个模型来阐明MCO现象。在该模型中,磁场引起的电导振荡的起源在于塞曼效应和价电子的自旋极化。这两个因素会引起磁场中铁磁金属化学势的变化,就像普通非磁性 SET 中的栅极电势一样,我们通过实验检查了 Ni/Co/Ni、Co/ 的模型。 Ni/Co、Al/Co/Al、Al/Al/Al、Al/Ni/Al 和 Ni/Al/Ni FSET,并发现与模型的半定量一致性。反过来,利用这种现象,我们可以确定铁磁金属的热力学系数(∂ze/∂H),其中ze是化学势,H表示磁场,N是铁磁体中的电子数量,我们已经证明了这一点。对于 Al/Co/Al、Al/Ni/Al 和 Ni/Al/Ni SET,我们还指出了铁磁单电子器件的可能操作。利用 MCO 机制和磁化反转的磁场驱动功能器件。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Keiji Ono: "Ferromagnetic Single Electron Transistor" Solid-State Electronics. 42・7-8. 1407-1411 (1998)
小野敬二:“铁磁单电子晶体管”固态电子学42・7-8(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K. Ono, et al.: "Ferromagnetic Single Electron Transistor"Solid-State Electronics. 42. 1407-1411 (1998)
K. Ono 等人:“铁磁单电子晶体管”固态电子学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Keiji Ono: "Spin Polarization and Magneto-Coulomb Oscillations in Ferromagnetic Single Electron Devices" Journal of the Physical Society of Japan. 67・8. 2852-2856 (1998)
小野敬二:“铁磁单电子器件中的自旋极化和磁库仑振荡”,日本物理学会杂志 67・8(1998 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H. Shimada et al.: "Magneto-Coulomb Oscillation in Ferromagnetic Single Electron Transistors"J. Phys. Soc. Jpn.. 67. 1359-1370 (1998)
H. Shimada 等人:“铁磁单电子晶体管中的磁库仑振荡”J。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K. Ono et al.: "Ferromagnetic Single Electron Transistor"Solid-State Electron. 42. 1407-1411 (1998)
K. Ono 等人:“铁磁单电子晶体管”固态电子。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SHIMADA Hiroshi其他文献

Dielectrophoretic Assembly of Gold Nanoparticle Arrays Evaluated in Terms of Room-Temperature Resistance
金纳米粒子阵列介电泳组装的室温电阻评估
  • DOI:
    10.1587/transele.2019ecs6011
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.5
  • 作者:
    MIZUGAKI Yoshinao;MORIBAYASHI Makoto;YAGAI Tomoki;MORIYA Masataka;SHIMADA Hiroshi;HIRANO;HIROSE Fumihiko
  • 通讯作者:
    HIROSE Fumihiko
Rapid Single-Flux-Quantum NOR Logic Gate Realized through the Use of Toggle Storage Loop
通过使用切换存储环路实现快速单通量量子 NOR 逻辑门
  • DOI:
    10.1587/transele.2020ecs6005
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.5
  • 作者:
    MIZUGAKI Yoshinao;YAMAZAKI Koki;SHIMADA Hiroshi
  • 通讯作者:
    SHIMADA Hiroshi
Numerical Simulation of Single-Electron Tunneling in Random Arrays of Small Tunnel Junctions Formed by Percolation of Conductive Nanoparticles
导电纳米粒子渗流形成的小隧道结随机阵列中单电子隧道效应的数值模拟
  • DOI:
    10.1587/transele.e101.c.836
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.5
  • 作者:
    MIZUGAKI Yoshinao;SHIMADA Hiroshi;HIRANO;HIROSE Fumihiko
  • 通讯作者:
    HIROSE Fumihiko

SHIMADA Hiroshi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SHIMADA Hiroshi', 18)}}的其他基金

核酸アプタマーおよび核酸の自律的鎖交換反応を利用した薬毒物の簡便な検出法の開発
利用核酸适体和核酸自主链交换反应开发药物毒物的简单检测方法
  • 批准号:
    20H00967
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
Study of nonlocal correlation of Cooper-pair tunnelings in systems of small Josephson junctions
小约瑟夫森结系统中库珀对隧道效应的非局域相关性研究
  • 批准号:
    24340067
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on a high-precision current multiplier applicable to the quantum current standard
适用于量子电流标准的高精度电流倍增器的研究
  • 批准号:
    21360040
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Electrostatic effects associated with magnetization reversal in ferromagnetic metals
与铁磁金属磁化反转相关的静电效应
  • 批准号:
    18340084
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Analysis of chloroplast division mechanism by genome information, gene expression profile and reverse genetics.
通过基因组信息、基因表达谱和反向遗传学分析叶绿体分裂机制。
  • 批准号:
    18570036
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on the Quantum Current-Mirror Effect
量子电流镜效应研究
  • 批准号:
    15310102
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Gene expression profile analysis of regenerating liver after portal vein ligation in rats by a cDNA microarray system
cDNA微阵列系统分析大鼠门静脉结扎后再生肝脏的基因表达谱
  • 批准号:
    13671324
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of fast high-sensitivity scanning charge microscope
快速高灵敏度扫描电荷显微镜的研制
  • 批准号:
    12355002
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Diagnosis and treatment of multicentric occurring hepatocellular carcinoma using molecular biological technique
分子生物学技术对多中心性肝细胞癌的诊治
  • 批准号:
    11671263
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

铁酸铋/重金属异质结反铁磁自旋结构的全电学调控与探测
  • 批准号:
    12374112
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于π-d杂化策略的铁磁金属颗粒膜界面磁耦合及反常霍尔效应研究
  • 批准号:
    12304134
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新型反铁磁准半金属的材料设计与物性调控
  • 批准号:
    12304188
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
铁泥掺烧电镀废泥浸提渣过程中重金属尖晶石的生成机制与磁分离特性
  • 批准号:
    52370158
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
全单晶铁磁/过渡金属硫族化合物异质结的制备与自旋输运研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of magnetostatic wave resonator with anti-ferromagnetic metal.
反铁磁金属静磁波谐振器的研制。
  • 批准号:
    20K05308
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Fabrication of a hybrid of polysilane-ferromagnetic metal for normally-off computing
用于常断计算的聚硅烷-铁磁金属混合物的制造
  • 批准号:
    19K05638
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Evolution of new magnetic materials with ultrahigh coercivity
超高矫顽力新型磁性材料的演变
  • 批准号:
    19K15391
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Development of multiferroics materials based on plastic crystals including a supramolecular cation and an anionic metal complex with a ferromagnetic ordering
开发基于塑料晶体的多铁性材料,包括具有铁磁有序性的超分子阳离子和阴离子金属络合物
  • 批准号:
    18H01956
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of molecular multiferroic materials based on supramolecular cation rotators and porous ferromagnetic metal complexes with chiral space group
基于超分子阳离子旋转体和手性空间群多孔铁磁金属配合物的分子多铁材料的开发
  • 批准号:
    26410083
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了