Growth and Characterization of Diluted Magnetic III-V Compound Semiconductors

稀磁 III-V 化合物半导体的生长和表征

基本信息

  • 批准号:
    02452142
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1990
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1990 至 1991
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Molecular beam epitaxial (MBE) growth and electric and magnetic properties of diluted magnetic III-V semiconductors, especially (In, Mn) As, are studied. Following is a summary of the research results. Molecular Beam Epitaxial Growth : Maximum Mn concentration that can be incorporated into InAs lattice without having second phase (which is MnAs) is critically dependent on the growth temperature during MBE growth. At 300゚C, x (in In_<1-x>Mn_xAs) has to be<0.03 and the conduction is p-type whereas at 200゚C, x<0.25 and n-type.Characterization of Epitaxial layers : (1) Magnetism All n-type samples are paramagnetic and the direct interaction between Mn ions is antiferromagnetic with nearest neighbor J of -1.6 K. All p-type samples are paramagnetic at medium to high temperatures, but show spontaneous magnetization at low temperatures. Paramagnetic component which saturates only at high magnetic fields (4 to 9 T) is also present. The spontaneous magnetization makes up for 25 % of saturation m … More agnetization at the lowest temperature (1.4K) investigated. (2) Electrical Properties n-type samples show negative magnetoresistance at low temperatures. No hysteresis is observed. The Hall resistance of p-type samples is dominated by anomalous Hall effect. At temperatures below 7.5 K, hysteresis appears in B dependence of Hall resistance together with negative magnetoresistance extending to high magnetic fields. Hysteresis is only observed in p-type samples. This can be explained by the presence of large magnetic polarons with canted spins inside. The origin of the canting is believed to be the exchange interaction between holes and Mn ions. The interaction is mostly ferromagnetic with spin texture (i. e. canting) due to spin-orbit interaction of to Mn-Mn antiferromagnetic interaction. Rotation of polarons gives rise to the spontaneous magnetization, whereas the alignment of spins with high magnetic fields results in paramagnetic response at high fields. This is the first observation of weak ferromagnetism due to localized carrier-spin exchange in diluted magnetic semiconductors. Less
研究了稀磁性 III-V 半导体,特别是 (In, Mn) As 的分子束外延 (MBE) 生长以及电学和磁学性质。以下是研究结果的总结。分子束外延生长:在没有第二相(MnAs)的情况下,可以纳入 InAs 晶格的最大 Mn 浓度主要取决于 MBE 生长期间的生长温度。在 300°C 时,x(In_<1-x>Mn_xAs)必须<0.03,导电为 p 型,而在 200°C 时,x<0.25 且为 n 型。外延层的表征: (1) 磁性 所有 n 型样品都是顺磁性,Mn 离子之间的直接相互作用是反铁磁性的,其最近邻 J 为 -1.6 K。所有 p 型样品在中高温下都是顺磁性的,但在低温下表现出自发磁化。还存在仅在高磁场(4 至 9 T)下饱和的顺磁性成分。在研究的最低温度 (1.4K) 下,自发磁化强度占饱和磁化强度的 25%。 (2)电性能n型样品在低温下表现出负磁阻。没有观察到滞后现象。 p型样品的霍尔电阻主要由反常霍尔效应决定。在低于 7.5 K 的温度下,霍尔电阻的 B 依赖性以及延伸至高磁场的负磁阻会出现磁滞现象。仅在 p 型样品中观察到滞后现象。这可以通过内部具有倾斜自旋的大磁极化子的存在来解释。倾斜的起源被认为是空穴和锰离子之间的交换相互作用。由于 Mn-Mn 反铁磁相互作用的自旋轨道相互作用,相互作用主要是具有自旋纹理(即倾斜)的铁磁相互作用。极化子的旋转引起自发磁化,而自旋与高磁场的对齐导致高磁场下的顺磁响应。这是由于稀释磁性半导体中的局域载流子自旋交换而首次观察到弱铁磁性。较少的

项目成果

期刊论文数量(34)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H.Munekata: "P-Type diluted magnetic III-V semiconductors" J.Crystal Growth. 111. 1011-1015 (1991)
H.Munekata:“P 型稀释磁性 III-V 半导体”J.Crystal Growth。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Munekata: "Epitaxy of III-V diluted magnetic semiconductor materials" J.Vac.Sci.Technol.B8. 176-180 (1990)
H.Munekata:“III-V 稀磁性半导体材料的外延”J.Vac.Sci.Technol.B8。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S. von Molnar, H. Munekata, H. Ohno, and L. L. Chang: ""New Diluted Magnetioc Semiconductors Based on III-V Compounds, "" J. Magnetism and Magnetic Materials. 93. 356-364 (1991)
S. von Molnar、H. Munekata、H. Ohno 和 L. L. Chang:“基于 III-V 化合物的新型稀释磁性半导体”,J. 磁性与磁性材料。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Munekata: "Epitaxy of IIIーV diluted magnetic semiconductor materials" J.Vacuum Science Technology. B8. 176-180 (1990)
H.Munekata:“III-V 稀磁性半导体材料的外延”J.Vacuum Science Technology B8。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Ohno: "New diluted magnetic IIIーV semiconductors" J.Appl.Phys.69. 6103-6108 (1991)
H.Ohno:“新型稀释磁性 III-V 半导体”J.Appl.Phys.69(1991)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

OHNO Hideo其他文献

OHNO Hideo的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('OHNO Hideo', 18)}}的其他基金

Control of carrier dimensionality in InAs quantum cascade lasers and its effect on laser characteristics
InAs量子级联激光器载流子维数控制及其对激光特性的影响
  • 批准号:
    19206033
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of high-performance InAs quantum cascade lasers
高性能InAs量子级联激光器的研制
  • 批准号:
    17206029
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Spin coherence of electrons and its control in semiconductor quantum structures
半导体量子结构中电子的自旋相干性及其控制
  • 批准号:
    12305001
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Far-infrared〜THz light emitter based on InAs/GaSb quantam cascade structures
基于InAs/GaSb量子级联结构的远红外〜太赫兹光发射器
  • 批准号:
    11355012
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A).
Growth Dynamics and Properties of Compound Semiconductor Layers Prepared by Low Temperature Molecular Beam Epitaxy
低温分子束外延制备化合物半导体层的生长动力学和性能
  • 批准号:
    10450002
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Electronic Properties of Spin Controlled Semiconductor Nanostructures
自旋控制半导体纳米结构的电子特性
  • 批准号:
    09244103
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Carrier induced ferromagnetism and its control in III-V diluted magnetic semiconductors
III-V族稀磁半导体中的载流子感应铁磁性及其控制
  • 批准号:
    08455002
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Diluted Magnetic Semiconductor Based Memory Devices
基于稀磁半导体的存储器件
  • 批准号:
    07555095
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Physics and Application of Spin-Related Phenomena in Semiconductors
半导体中自旋相关现象的物理及其应用
  • 批准号:
    07305011
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Quantum Structure Long-wavelength Light Emitting Devices Using Heterojunction Energy Filters
使用异质结能量滤波器的量子结构长波长发光器件
  • 批准号:
    05555083
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

相似海外基金

UNS:Novel Photocatalysts based on TiO2-Passivated III-V Compounds for CO2 Reduction
UNS:基于 TiO2 钝化 III-V 族化合物的新型光催化剂,用于 CO2 还原
  • 批准号:
    1512505
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
GOALI: Materials Integration of III-V Compounds for Electronic Device Applications
GOALI:用于电子设备应用的 III-V 族化合物的材料集成
  • 批准号:
    0408715
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Photonic Structures with III-V-Compounds
III-V族化合物的光子结构
  • 批准号:
    5318816
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Electrochemistry and pore formation in III-V compounds
III-V 族化合物的电化学和孔形成
  • 批准号:
    5283300
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Research Grants
Laser Beam Selected Epitaxy of III-V Compounds
III-V 族化合物的激光束选择外延
  • 批准号:
    8820245
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Presidential Young Investigator Award: Metal Semiconductor Interfaces and Molecular Beam Epitaxy of III-V Compounds
总统青年研究员奖:金属半导体界面和 III-V 族化合物的分子束外延
  • 批准号:
    8553110
  • 财政年份:
    1986
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nature of Point Defects in Iii-V Compounds
III-V族化合物中点缺陷的性质
  • 批准号:
    7680552
  • 财政年份:
    1977
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NATURE OF POINT DEFECTS IN III-V COMPOUNDS
III-V 族化合物中点缺陷的性质
  • 批准号:
    7465884
  • 财政年份:
    1974
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
X-Ray Investigation of Bond Charge Density in Iii-V Compounds
III-V 族化合物中键电荷密度的 X 射线研究
  • 批准号:
    7203302
  • 财政年份:
    1973
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nature of Point Defects in Iii-V Compounds
III-V族化合物中点缺陷的性质
  • 批准号:
    7302365
  • 财政年份:
    1973
  • 资助金额:
    $ 4.54万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了