A research group (Harunori Shiratani, Kosuke Takiguchi, Associate Professor Le Duc Anh, and Professor Masaaki Tanaka) at the Department of Electrical Engineering and Information Systems, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, has fabricated a bilayer heterostructure consisting of a nonmagnetic semiconductor InAs and a ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb. The giant spin splitting due to the magnetic coupling at the interface was observed in the nonmagnetic semiconductor. The maximum energy of the spin splitting reached 18 meV, which is more than four times higher than that of the previous study by the same group. The structure fabricated by the research group is a two-layer heterojunction consisting of a thin film of InAs (12 nm thick), a nonmagnetic semiconductor, and a thin film of GaFeSb (15 nm thick), a ferromagnetic semiconductor. The heterojunction is fabricated into a transistor, and by applying a gate voltage, the coupling strength between the electrons in InAs and the ferromagnetism of GaFeSb can be increased or decreased, thereby inducing and modulating spin splitting in the electronic state of the nonmagnetic InAs. They observed large spin splitting in a nonmagnetic semiconductor and demonstrated that it can be controlled by voltage. The research results were published online in the British scientific journal Communications Physics on January 15, 2024.

＜Publication＞
Harunori Shiratani, Kosuke Takiguchi, Le Duc Anh, and Masaaki Tanaka
"Observation of large spin-polarized Fermi surface of a magnetically proximitized semiconductor quantum well"
Communication Physics 7, pp.6/1-7 (2024).
DOI; 10.1038/s42005-023-01485-6

＜Press Release＞　2024.01.15
東京大学、科学技術振興機構
非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測、 電圧で制御できることを実証 ―次世代半導体スピントロニクス・デバイス実現可能性の開拓―
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2024-01-16-001
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20240115/index.html

＜Media Outlets＞
日本経済新聞　2024年1月15日
東大とJST、非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測・電圧で制御できることを実証
https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP666987_V10C24A1000000/

日刊工業新聞　2024/1/30
東大、非磁性半導体に大きなスピン分裂観測　磁気的結合の強さ制御
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/699987

Mapion ニュース　2024年1月18日
東大、非磁／強磁性半導体の二層ヘテロ接合から巨大なスピン分裂を観測
https://www.mapion.co.jp/news/column/cobs2714610-1-all/

Tii技術情報 2024/1/16
非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測、 電圧で制御できることを実証 ～次世代半導体スピントロニクス・デバイス実現可能性の開拓～
https://tiisys.com/blog/2024/01/16/post-131863/

TECH+ 2024/1/18
東大、非磁／強磁性半導体の二層ヘテロ接合から巨大なスピン分裂を観測
https://news.mynavi.jp/techplus/article/20240118-2865474/?gpt=newspicks&utm_source=newspicks&utm_medium=rss

ニコニコニュース　2024/1/18
東大、非磁／強磁性半導体の二層ヘテロ接合から巨大なスピン分裂を観測
https://news.nicovideo.jp/watch/nw14184604?news_ref=tag

理化学研究所　Q Portal 2024年1月17日
非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測、 電圧で制御できることを実証
https://q-portal.riken.jp/topic_detail?topic_id=T20240030

JPubb　2024/01/16
非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測、電圧で制御できることを実証～次世代半導体スピントロニクス・デバイス実現可能性の開拓～
https://www.jpubb.com/press/3693801/?viewmode=pc

日本の研究.com　2024/01/16
非磁性半導体に大きなスピン分裂を観測、 電圧で制御できることを実証 ―次世代半導体スピントロニクス・デバイス実現可能性の開拓―
https://research-er.jp/articles/view/129815