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田中 雅明
（東京大学大学院工学系研究科 教授）
（東京大学大学院工学系研究科 助教授） |
| Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体をベースとした半導体磁気光学結晶を作製し、光の非相反性がもたらす巨大な磁気光学効果を実現します。エピタキシャル成長とバンド/光波エンジニアリングを駆使することによってその物性機能を設計・制御し、21世紀の光情報通信システムに必要な磁気光学デバイス等、新機能デバイスの基礎を築きます。さらに"磁性・スピン"と"半導体エレクトロニクス"を融合した物質科学とデバイス工学の新分野を切り拓きます。 |
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| （1） |
M. Tanaka (Invited paper)
"Epitaxial Ferromagnetic Thin Films and Multilayers of Mn-based Metallic Compounds on GaAs"
J. Materials Science & Engineering B31, pp.117-122 (1995). |
| （2） |
M. Tanaka, H. Shimizu, and M. Miyamura (Invited paper) "Enhancement of Magneto-optical Effect in a GaAs:MnAs Hybrid Structure Sandwiched by GaAs/AlAs Distributed Bragg Reflectors: Epitaxial Semiconductor-based Magneto-photonic Crystal"
J. Cryst. Growth, 227/228, pp.839-846 (2001). |
| （3） |
M. Tanaka and Y. Higo
"Large Tunneling Magnetoresistance in GaMnAs/AlAs/GaMnAs Ferromagnetic Semiconductor Tunnel Junctions"
Phys. Rev. Lett. 87, pp.026602/1-4 (2001). |
| （4） |
M. Tanaka (Invited paper)
"Ferromagnet (MnAs) / III-V Semiconductor Hybrid Structures", Special Issue on Semiconductor Spintronics, Semiconductor Science and Technology 17, No.4, pp. 327-341 (2002). |
| （5） |
A.M. Nazmul, S. Sugahara, and M. Tanaka
"Ferromagnetism and High Curie Temperature in Semiconductor Heterostructures with Mn-delta-doped GaAs and p-type Selective Doping"
Phys. Rev. B67, pp.241308(R) 1-4 (2003). |
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| （1） |
平成15年度日本ＩＢＭ科学賞（エレクトロニクス分野）贈賞理由
スピンエレクトロニクスという大きな技術分野が今まさに開花しようとしている。これは、能動デバイスの動作に、此迄かかわってこなかった"スピン"という物理量を積極的に利用して、新しいデバイス体系を構築しようとするものである。この新分野の誕生と発展は田中氏の10年以上に渡る磁性体・半導体へテロ結晶成長の研究に負うところが極めて大きい。
田中氏は、「磁性・スピン」と「半導体」の両者の機能を合わせ持つヘテロ構造の創出をこころざし、半導体／金属、半導体／強磁性体などの複合へテロ構造のエピタキシャル成長技術を研究・開発して、原子レベルで急峻性な界面を有する良質の単結晶を実現した。この成功は、田中氏の開発したテンプレート法と呼ばれる独特の手法に依拠しており、この方法により、結晶構造、格子定数、化学結合、電子構造等といった基本的物性の異なる物質間での高品質へテロエピタキシャル成長が実現され、デバイス応用の可能性が飛躍的に拡大化した。
より具体的に述べると、田中氏は、テンプレート法を用いて強磁性金属間化合物(MnGa,MaAs)/半導体の結晶成長を実現するとともに、これを用いて不揮発性メモリの原理的動作を室温で確認した。その後、この技術を発展させて、強磁性金属(MnAs)/半導体(GaAs)/強磁性金属(MnAs)からなるヘテロ多層構造を実現し、スピンバブル効果やトンネル磁気抵抗効果を室温で観測するなどの先駆的な成果をあげた。更に、強磁性混晶半導体GaMnAs薄膜ヘテロ構造の作製にも成功し、III-V族磁性半導体としては初めて量子効果を観測すると共に、GaMnAsをベースとした強磁性トンネル接合素子を作製し、極めて大きなトンネル磁気抵抗比（75％）を得、スピンデバイス分野の研究者達に大きなインパクトを与えた。また、III-V族強磁性混晶半導体のキュリー温度として従来報告されている最高値110Kを大幅に越える172Kを達成し、スピンエレクトロニクスデバイス実現への大きな一歩を進めた。更に、III-V族ベースの磁性半導体を高温でアニールすることによって、GaAsのマトリクス中に強磁性金属MnAsのナノ微粒子が埋め込まれた構造が形成できることを見出し、室温での大きな磁気光学効果を観測して磁気光学デバイスへの指針を与えた。
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| （2） |
日経サイエンス（2003年7月号）；ひらめきの瞬間 21世紀の担い手たち |
| （3） |
継続・発展の研究者に選ばれ、研究を継続している（2004.12～）。 |
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| （1） |
| 発明者 |
田中雅明、Gerhart Fasol |
| 発明の名称 |
光・電子デバイス |
| 特許番号 |
特許第2728825号（1997年12月12日登録） |
| 出願番号 |
特願平4-51925（1992年3月10日出願） |
| 公開番号 |
特開平5-259403(1993年10月8日公開) |
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| （2） |
| 発明者 |
田中雅明 |
| 発明の名称 |
磁気光学装置の製造方法及びその磁気光学装置 |
| 特許番号 |
特許第3370935号（patent number） |
| 出願番号 |
特願平10-190688（1998年7月6日出願） |
| 公開番号 |
特開2000-021671（2000年1月21日公開） |
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| （3） |
| 発明者 |
田中雅明、林稔晶 |
| 発明の名称 |
強磁性2重量子井戸トンネル磁気抵抗デバイス |
| 特許番号 |
特許第3477638号（2003年10月3日登録） |
| 原出願No |
特願平11-196724（1999年7月9日出願） |
| 出願番号 |
特願2000-22691（2000年1月31日） |
| 特許公開 |
2001-85763（2001年3月30日公開） |
| 国際出願番号 |
PCT/JP00/01476号（2000年3月10日国際出願） |
| 特許番号 |
第6456523号 |
| 特許日 |
2002年9月24日 |
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| （4） |
| 発明者 |
M. Tanaka and T. Hayashi, |
| 発明の名称 |
"Ferromagnetic Double Quantum Well Tunnel Magneto-Resistance Device" |
| 特許公開 |
PCT filed: Mar. 10, 2000, PCT No.: PCT/JP00/01476, PCT Pub. No.: WO01/04970, PCT Pub. Date: Jan. 18, 2001, US Patent No.: 6,456,523 B1, Date of Patent: Sep.24, 2002. |
| 出願番号 |
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| 公開番号 |
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| （5） |
| 発明者 |
田中雅明、清水大雅 |
| 発明の名称 |
半導体磁気光学効果装置及びその製造方法 |
| 出願番号 |
特願平11-353506（1999年12月13日出願） |
| 特許公開 |
2001-174770（2001年6月29日公開） |
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| （1） |
2003年11月に米国ボルティモアで開催されたAmerican Vacuum Society国際シンポジウムの50年記念プレナリーセッションで基調講演を行いました。
M. Tanaka (Plenary talk)
"Epitaxial Ferromagnetic Heterostructures Based on Semiconductors: Towards a New Spin-Based Electronics" 50th Anniversary Plenary Session in the 50th AVS International Symposium, AP-WEM7, Baltimore, November 2-7, 2003. |
| （2） |
2004年8月に英国エディンバラで開催される第13回分子線エピタキシー国際会議のプレナリーセッションで基調講演を行います。
M. Tanaka (Plenary talk)
"Spintronics: Recent Progress and Tomorrow's Challenges" International Conference on MBE (MBE2004), Edinburgh, UK, August 22 - 27, 2004. |
| （3） |
本さきがけ研究を2001年12月に開始して以来、国際会議における招待講演は、2003年12月現在で17件あり、今後の国際会議招待講演の予定も含めると、22件（うち海外からの招聘が14件）になる。 |
| ※（ ）内は、上段が研究者の現在の所属、下段は応募時の所属 |
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