海住 英生 (カイジュウ ヒデオ)

Kaiju, Hideo

写真a

所属(所属キャンパス)

理工学部 物理情報工学科 総合デザイン工学専攻 (矢上)

職名

准教授

研究室電話番号

045-566-1428 (47578)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2002年04月
    -
    2004年09月

    日本学術振興会, 特別研究員(DC1)

  • 2004年09月
    -
    2007年03月

    北海道大学, 電子科学研究所, 助手

  • 2007年04月
    -
    2013年09月

    北海道大学, 電子科学研究所, 助教

  • 2009年10月
    -
    2013年03月

    科学技術振興機構, さきがけ研究者

  • 2013年10月
    -
    2019年03月

    北海道大学, 電子科学研究所, 准教授

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1996年04月
    -
    2000年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 物理情報工学科

    大学, 卒業

  • 2000年04月
    -
    2001年09月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 基礎理工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2001年09月
    -
    2004年09月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 基礎理工学専攻

    大学院, 単位取得退学, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学), 慶應義塾大学, 課程, 2005年09月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電子デバイス、電子機器

  • ナノテク・材料 / ナノ構造物理

  • ナノテク・材料 / 応用物性

  • ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 磁性

  • 薄膜

  • スピントロニクス

  • ナノテクノロジー

  • インピーダンス

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著書 【 表示 / 非表示

  • トンネル磁気キャパシタンス効果の原理と新たな展開

    海住英生, 長浜太郎, 電気学会A部門誌特集号 Vol. 141, pp. 270-278, 2021年05月

  • 磁気トンネル接合における電圧誘起磁気キャパシタンス効果

    海住英生, まてりあ Vol. 59, pp. 191-198, 2020年04月

  • 固体電気化学を利用したイオン制御による物質合成

    藤岡正弥、海住英生、西井準治, 化学工業社, 2019年

  • 磁気トンネル接合における室温巨大磁気キャパシタンス効果

    海住英生、長浜太郎、北上修、西井準治、Gang Xiao, 日本磁気学会研究会資料, 2019年

    担当範囲: Vol. 224, pp. 7-13

  • 磁性薄膜エッジを利用した新規なナノスケール接合デバイスの創製

    海住英生, 藤岡正弥, 西井準治, 電気学会誌, 2019年

    担当範囲: Vol. 139, pp. 730-735

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論文 【 表示 / 非表示

  • Large magnetocapacitance beyond 420% in epitaxial magnetic tunnel junctions with an MgAl2O4 barrier

    Kenta Sato, Hiroaki Sukegawa, Kentaro Ogata, Gang Xiao, Hideo Kaiju

    Scientific Reports (Springer Science and Business Media LLC)  12 ( 1 ) 7190-1 - 7190-10 2022年05月

    責任著者, 査読有り

     概要を見る

    Abstract

    Magnetocapacitance (MC) effect has been observed in systems where both symmetries of time-reversal and space-inversion are broken, for examples, in multiferroic materials and spintronic devices. The effect has received increasing attention due to its interesting physics and the prospect of applications. Recently, a large tunnel magnetocapacitance (TMC) of 332% at room temperature was reported using MgO-based (001)-textured magnetic tunnel junctions (MTJs). Here, we report further enhancement in TMC beyond 420% at room temperature using epitaxial MTJs with an MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>(001) barrier with a cation-disordered spinel structure. This large TMC is partially caused by the high effective tunneling spin polarization, resulted from the excellent lattice matching between the Fe electrodes and the MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> barrier. The epitaxial nature of this MTJ system sports an enhanced spin-dependent coherent tunneling effect. Among other factors leading to the large TMC are the appearance of the spin capacitance, the large barrier height, and the suppression of spin flipping through the MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> barrier. We explain the observed TMC by the Debye-Fröhlich modelled calculation incorporating Zhang-sigmoid formula, parabolic barrier approximation, and spin-dependent drift diffusion model. Furthermore, we predict a 1000% TMC in MTJs with a spin polarization of 0.8. These experimental and theoretical findings provide a deeper understanding on the intrinsic mechanism of the TMC effect. New applications based on large TMC may become possible in spintronics, such as multi-value memories, spin logic devices, magnetic sensors, and neuromorphic computing.

  • Observation and theoretical calculations of voltage-induced large magnetocapacitance beyond 330% in MgO-based magnetic tunnel junctions

    K. Ogata, Y. Nakayama, G. Xiao, H. Kaiju

    Sci. Rep. 11   13807-1 - 13807-10 2021年07月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Development of magnetic responsive random lasers fabricated by a laser-induced surface roughness

    H. Fujiwara, S. Kawaguchi, D. Yonekawa, H. Kaiju

    Appl. Phys. Lett. 119   041105(1) - 041105(5) 2021年07月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Sign Inversion Phenomenon of Voltage-induced Tunnel Magnetocapacitance

    T. Nakagawa, K. Ogata, Y. Nakayama, G. Xiao, H. Kaiju

    Appl. Phys. Lett. 118   182403-1 - 182403-5 2021年05月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Principle and Recent Advances in Tunnel Magnetocapacitance Effect

    H. Kaiju, T. Nagahama

    IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials 141   270 - 278 2021年05月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

研究発表 【 表示 / 非表示

  • NiFe基板上へのレーザー誘起グラファイト合成条件の改善

    藤原英樹, 大黒谷清吾, 林恭平, 海住英生, 平井健二, 雲林院宏

    第69回応用物理学会春季学術講演会, 

    2022年03月

    口頭発表(一般)

  • 330%を超える巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の観測とメカニズム解明

    緒方健太郎, 中山雄介, Gang Xiao, 海住英生

    電気学会A部門マグネティックス研究会, 

    2021年12月

    口頭発表(一般)

  • レーザー加熱によるグラファイト合成法の開発

    藤原英樹, 林恭平, 海住英生, 平井健二, 雲林院宏

    電気学会「レーザー技術を駆使した材料生成とその制御」研究会, 

    2021年11月

    口頭発表(一般)

  • Observation and theoretical calculation of spin transport in Ni78Fe22/molecules/Ni78Fe22 nanojunction devices

    K. Hayashi, Y. Sasaki, K. Senshu, T. Misawa, J. Nishii, H. Kaiju

    34th International Microprocesses and Nanotechnology Conference, 

    2021年10月

    口頭発表(一般)

  • 電圧誘起トンネル磁気キャパシタンスの符号反転現象

    中川健, 緒方健太郎, 中山雄介, Gang Xiao, 海住英生

    日本物理学会2021年秋季大会, 

    2021年09月

    口頭発表(一般)

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競争的研究費の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 巨大トンネル磁気キャパシタンス効果の発現とメカニズム解明

    2021年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 海住 英生, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

  • 強磁性ナノ構造を用いた光照射巨大磁気誘電デバイスの創製

    2019年06月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 海住 英生, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  研究代表者

  • 磁気トンネル接合における電圧誘起型巨大磁気キャパシタンス効果の発現

    2018年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 海住 英生, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

  • 希土類元素含有ガラス中のプロトンキャリアの超安定化;中温域燃料電池の新展開

    2017年07月
    -
    2020年03月

    文部科学省, 科学研究補助金基盤研究(B), 補助金,  研究分担者

  • コロナ放電を用いた革新的イオン導入法の開拓と新物質合成

    2017年07月
    -
    2019年03月

    日本学術振興会,  科学研究補助金挑戦的研究(萌芽), 補助金,  研究分担者

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • プレゼンテーション技法

    2022年度

  • 磁気物理

    2022年度

  • ナノスケール科学ジョイントセミナー

    2022年度

  • マテリアルデザイン科学ジョイントセミナー

    2022年度

  • 機能物質概論

    2022年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 電気学会, 

    2016年08月
    -
    継続中
  • 日本セラミックス協会, 

    2014年12月
    -
    継続中
  • 応用物理学会, 

    2004年12月
    -
    継続中
  • 日本磁気学会, 

    2001年04月
    -
    継続中
  • 日本物理学会, 

    2000年01月
    -
    継続中

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

    磁性材料の高周波特性活用技術調査専門委員会委員, 電気学会

  • 2019年06月
    -
    継続中

    第1期マテリアルズ・インフォマティクス基礎研究会 委員, 日本材料科学会

  • 2019年06月
    -
    継続中

    産学連携「分子系の複合電子機能第181委員会」 委員, 日本学術振興会

  • 2018年12月
    -
    2019年12月

    実行委員, The 3rd Workshop on Functional Materials Science

  • 2018年01月
    -
    2018年12月

    実行委員, 31st International Microprocessesand Nanotechnology Conference (MNC 2018)

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