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超構造制御によるSi中での磁気輸送異常温度の上昇を目指した研究

研究旨在通过超结构控制提高硅中磁输运的异常温度

基本信息

批准号：
13875009
负责人：
藤村紀文
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、Si : Ceにおいて、代表者によって見出された強磁性、スピングラス、重い電子等の新規な量子現象が、従来の理論で説明できる現象であるか否かを解明する事である。本年度得られた結果を研究実施計画に沿って報告する。(1)スピン数、バンド構造、キャリア数を制御されたSi希薄磁性半導体の作成キャリア数、Ce量、Ceの分散状態、格子定数、半導体のバンド構造、を独立に変化させ過飽和状態のSi : Ce薄膜を作成するために低温成長プロセスを検討した。低温成長時に生じる不均一三次元核形成を抑制するために基板の前処理方法、基板昇温時の残留ガスのモニタリングと抑制、成長速度の最適化を行い、1.5 at%までCeを過飽和に固溶させることが可能になった。従来は0.5at%であったので大きな改善である。また、表面平坦性やキャリアモビリティーも従来条件で作成した試料より優れていることが確認された。(2)低磁場及び高磁場での帯磁率測定、磁化測定、比抵抗および磁気抵抗測定従来試料で測定した結果、磁化や比抵抗の温度特性に異常が生じるカスプ温度は固溶しているCe量の増大に伴って増加し現在は最高温度190Kである。(3)磁気輸送異常現象のバンド依存性の検討パルス磁場印加によるスピン応答によってドメインサイズを推定した。(4)酸化物を形成し,MOSキャパシターを作成し磁気抵抗の電界効果について新規な現象が観察された。

In this study, new quantum phenomena such as ferromagnetism, spin and heavy electrons have been found in Si : Ce particles and their representatives, and theoretical explanations have been given for these phenomena. The results of this year's research and implementation plan are reported. (1)Si: Ce thin film magnetic semiconductor fabrication process, Ce content, Ce dispersion state, lattice number, semiconductor fabrication process, Si : Ce thin film fabrication process Pretreatment method of substrate, inhibition of residual temperature during substrate heating, optimization of growth rate, 1.5 at% Ce supersaturated solid solution, etc.従来は0.5at%であったので大きな改善である。The surface flatness of the sample was determined. (2)Magnetic susceptibility measurement in low and high magnetic fields, magnetization measurement, specific resistance measurement, magnetic resistance measurement, sample measurement results, magnetization, specific resistance temperature characteristics, abnormal occurrence, temperature, solid solution temperature, Ce content increase, maximum temperature 190K. (3)A Study on the Dependence of Magnetic Transport Anomalies (4)Acidification is formed,MOS coating is formed, magnetic resistance and electric field effect are observed.