田中 雅明教授
大学院工学系研究科 電気系工学専攻
SDGs
連携提案
本研究室では、将来の電子デバイス、光デバイス、磁気（スピン）デバイス、それらのハイブリッド素子への応用を視野に入れて、新しい電子材料とデバイスの 基礎研究を行っている。具体的には、(1) 半導体、金属、半金属、強磁性体など様々な物質を（縦横無尽に）用いて、量子力学的効果が現れるナノメータ・スケールの超薄膜や人工格子・量子ヘテロ構造 のエピタキシャル成長を行い、自然界に存在しない新しい物質を原子レベルで設計し作製すること、(2) 作製した新物質群のマテリアルサイエンスと物性物理を研究し、デバイスを試作して将来のエレクトロニクス応用への指針を示すことをめざしている。特に、電子のスピンやその秩序（磁性）が顕著に現れる新しい物質群の創成とそれらの半導体エレクトロニクスへの応用：「スピントロニクス（スピントロニクス）」の開拓研究に力を入れている。
研究成果の応用・実用化に関心のある企業・団体との連携を希望する。
事業化プロポーザル
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スピントランジスタの研究スピントランジスタは、スピン依存伝導特性（磁化の向きにより伝達特性が大きく変わる）とトランジスタとしての動作（スイッチ機能、増幅機能）を合わせ持つデバイスであり、この研究室ではこれまでいくつかのスピントランジスタを提案し理論解析を行うとともに、高密度不揮発性メモリや再構成可能な論理回路に応用できることを示してきた。中でも Si-LSIテクノロジーと整合性の良いMOSFET型はたいへん有望と考えられる。ス
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半導体ベースの磁性材料を用いた集積型磁気光学効果デバイスの開発この研究室では、III-V族化合物半導体をベースとした様々な磁性材料の開発を進めているが、これらの物質は、(1) 大きな磁気光学効果を示すこと、(2) エピタキシャル成長で半導体基板上に単結晶の薄膜やヘテロ構造が成長できること、(3) III-V族をベースとした光半導体デバイスと整合性が良いこと、など優れた特色を持っている。こ
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半導体ベースの磁性材料を用いたトンネル磁気抵抗効果素子の開発強磁性トンネル接合におけるトンネル磁気抵抗効果(TMR)は、ハードディスクのヘッドなどに用いる高感度の磁気センサとして、また不揮発性固体磁気メモリとしての応用が期待される重要かつ興味深い現象である。この研究室では最近、エピタキシャル成長によって、半導体をベースとした単結晶の強磁性トンネル接合を作製し、その抵抗変化率（TMR比）が非常に大きくなることを発見した（低温で72%）。
