Semiconductor-baaed magneto-photonic crystals and their applications

半导体磁光子晶体及其应用

基本信息

  • 批准号:
    14205003
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.61万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We have successfully grown a new quaternary alloy magnetic semiconductor (InGaMn)As, and have found that it is ferromagnetic with T_c〜130K. In (InGaMn)As, the lattice constant and the bandgap can be changed, and it can be grown on lattice-matched InP substrates, thus having good compatibility with optical communication devices. More recently, we have realized high T_c of 172-250K in Mn-delta-doped GaAs/p-AlGaAs heterostructures, which are the highest values ever reported in III-V based materials. Recently, we find out the giant planar Hall effect in Mn-delta-doped GaAs/p-AlGaAs heterostructures and clarified the magnetic anisotropy. Such new magnetic quantum heterostructures are very attractive in view of fundamental research as well as potential applications to "spintronics".Recently, we observed negative TMR and oscillations of the TMR ratio (with varying the AlAs thickness) in GaMnAs/AlAs/InGaAs/AlAs/GaMnAs double-barrier ferromagnetic tunnel junctions, for the first time in magneti … More c semiconductor systems. This is caused by the appearance of resonant tunneling and TMR effects at the same time. Realization of such large spin-dependent tunneling in semiconductor heterostructures, that is spin injection from one semiconductor layer to another semiconductor layer via tunneling, is an very significant step towards future spintronics, in which one tries to use the spin degree of freedom in semiconductor devices.We have fabricated ferromagnet(MnAs)/III-V semiconductor(GaAs) granular structures, hereafter GaAs : MnAs, by annealing (GaMn)As at 500-800℃. During the annealing process, MnAs ferromagnetic clusters with diameters of a few nm were formed in a matrix of GaAs (or GaMnAs), exhibiting a superparamagnetic behavior. We have established the fabrication process and have measured magneto-optic properties. Furthermore, we have fabricated GaAs:MnAs sandwiched by GaAs/AlAs distributed Bragg Reflectors (DBRs), and have showed significant enhancement of magneto-optical effect by using multiple interference and localization of light in the GaAs:MnAs magnetic layer. This structure offers new opportunity for the application to spin-controlled photonic devices based on III-V compound semiconductors. Recently, we have found extremely large positive magnetoresistance of 600 % at room temperature in the GaAs:MnAs granular structures, and further investigations are underway. Less
我们成功地生长了一种新的四元合金磁性半导体(InGaMn)As,并发现它具有T_c~130K的铁磁性。在(InGaMn)As中,晶格常数和带隙可以改变,并且可以在晶格匹配的InP衬底上生长,因此与光通信器件具有良好的兼容性。最近,我们在掺锰三角掺杂的GaAs/p-AlGaAs异质结中实现了172-250K的高T_c,这是III-V基材料中报道的最高T_c。最近,我们发现了掺Mn三角掺杂的GaAsp-AlGaAs异质结中的巨型平面霍尔效应,并阐明了磁各向异性。最近,我们在Magneti…中首次观察到GaMnAs/AlAs/InGaAs/AlAs/GaMnAs双势垒铁磁隧道结的TMR负值和TMR比(随AlAs厚度的变化)的振荡更多的c半导体系统。这是由于共振隧穿效应和TMR效应同时出现所致。在半导体异质结中实现如此大的自旋相关隧穿,即通过隧穿从一个半导体层到另一个半导体层的自旋注入,是迈向未来自旋电子学的重要一步,人们试图在半导体器件中利用自旋自由度。我们已经通过500-800℃的退火(GaMn)制备了铁磁/III-V半导体颗粒结构。在退火过程中,在GaAs(或GaMnAs)的基质中形成了直径为几nm的MNAs铁磁性团簇,表现出超顺磁性行为。我们已经确定了制备工艺,并测量了磁光性能。此外,我们还制作了夹在GaAs/AlAs分布布拉格反射器(DBR)中的GaAsMNAs,并通过在GaAsMNAs磁层中利用光的多次干涉和局域化显著地增强了磁光效应。这种结构为应用于基于III-V化合物半导体的自旋控制光子器件提供了新的机会。最近,我们在GaAs:MNAs颗粒结构中发现了非常大的室温下600%的正磁电阻,进一步的研究正在进行中。较少

项目成果

期刊论文数量(62)
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.Shimizu, M.Tanaka: "Magneto-optical properties of a Si-doped GaAs : MnAs based magneto-photonic crystal operating at 1.55 micron"Physica E. Vol.13. 597-601 (2002)
H.Shimizu、M.Tanaka:“在 1.55 微米下工作的硅掺杂 GaAs : MnAs 基磁光子晶体的磁光特性”Physica E. Vol.13。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Photo-induced anomalous Hall effect in GaAs:MnAs granular films
Ferromagnet (MnAs)/III–V semiconductor hybrid structures
A.M.Nazmul, S.Sugahara, M.Tanaka: "Transport Properties of Mn delta-doped GaAs and the effect of selectived doping"Applied Physics Letters. Vol.80. 3020-3022 (2002)
A.M.Nazmul、S.Sugahara、M.Tanaka:“Mn δ 掺杂 GaAs 的输运特性和选择性掺杂的影响”应用物理快报。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Design of semiconductor-waveguide-type optical isolators using the non-reciprocal loss/gain in the magneto-optical waveguides having MnAs nanoclusters
利用具有MnAs纳米团簇的磁光波导中的不可逆损耗/增益设计半导体波导型光隔离器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2002
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Shimizu;M.Tanaka
  • 通讯作者:
    M.Tanaka
{{ 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 }}

TANAKA Masaaki其他文献

TANAKA Masaaki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('TANAKA Masaaki', 18)}}的其他基金

Semiconductor Materials and Devices with Nonvolatile and Reconfigurable Functions
具有非易失性和可重构功能的半导体材料和器件
  • 批准号:
    23000010
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
Development of high quality ferromagnetic tunnel barrier and realization of tunneling spin filter devices
高质量铁磁隧道势垒的研制及隧道自旋过滤器件的实现
  • 批准号:
    22740223
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Realization of tunneling-spin filter devices using MgO(001) substrates
使用 MgO(001) 衬底实现隧道自旋滤波器器件
  • 批准号:
    20840023
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
Clarification for the central regulation of physical fatigue
阐明身体疲劳的中枢调节
  • 批准号:
    20500581
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Semiconductor Spintronics Heterostructure Electronic Devices
半导体自旋电子学异质结构电子器件
  • 批准号:
    14076207
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Ferromagnet/Semiconductor Hybrid Materials : Epitaxial Growth and Applications
铁磁体/半导体混合材料:外延生长和应用
  • 批准号:
    11694131
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Band-engineering using III-V based ferromagnetic semiconductors and its application to magneto-optical devices
使用III-V族铁磁半导体的能带工程及其在磁光器件中的应用
  • 批准号:
    11305023
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Epitaxial Growth and Applications of New Dissimilar Heterostructures
新型异种异质结构的外延生长及其应用
  • 批准号:
    08044120
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Growth and properties of III-V-semiconductor/ferromagnet hybrid materials system (GaAs : Mn)
III-V族半导体/铁磁体混合材料系统(GaAs:Mn)的生长和性能
  • 批准号:
    08455006
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A study of the real time predicting method of typhoon wind damages
台风风害实时预测方法研究
  • 批准号:
    07408009
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

相似国自然基金

SPIN90在幽门螺杆菌空泡毒素VacA致病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82372269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
解毒方抑制HIF-1α-Exosomal miR-130b-3p-SPIN90介导的巨噬细胞M2型极化改善肝癌免疫抑制微环境的作用机制
  • 批准号:
    82374540
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SPIN1激活IL-10诱导M2巨噬细胞极化促进胃癌浸润转移的机制研究
  • 批准号:
    82103490
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
自旋为1的Spin-Peierls模型的量子相变研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    18 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Spin-Peierls化合物的分子设计策略及电操控自旋态研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    64 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SPIN1正反馈调控Hippo-YAP信号通路促胃癌侵袭转移的机制研究
  • 批准号:
    82060566
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
ETS1-SPIN1-PI3K/Akt网络调控乳腺癌耐药的分子机制研究
  • 批准号:
    81902698
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
紧spin流形上Dirac方程及相关问题的研究
  • 批准号:
    11801499
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
血红素模型体系多自旋态可变电荷力场开发
  • 批准号:
    21873034
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Spin-Seebeck效应中多自由度耦合的非平衡动力学研究
  • 批准号:
    11864001
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    42.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Scalable and Automated Tuning of Spin-based Quantum Computer Architectures
基于自旋的量子计算机架构的可扩展和自动调整
  • 批准号:
    2887634
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Studentship
Observing, Creating and Addressing Topological Spin Textures in a Monolayer XY Magnet
观察、创建和解决单层 XY 磁体中的拓扑自旋纹理
  • 批准号:
    EP/Y023250/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Research Grant
EPSRC-SFI: Developing a Quantum Bus for germanium hole-based spin qubits on silicon (GeQuantumBus)
EPSRC-SFI:为硅上基于锗空穴的自旋量子位开发量子总线 (GeQuantumBus)
  • 批准号:
    EP/X039889/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Research Grant
EPSRC-SFI: Developing a Quantum Bus for germanium hole based spin qubits on silicon (Quantum Bus)
EPSRC-SFI:为硅上基于锗空穴的自旋量子位开发量子总线(量子总线)
  • 批准号:
    EP/X040380/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Research Grant
RII Track-4:NSF: Resistively-Detected Electron Spin Resonance in Multilayer Graphene
RII Track-4:NSF:多层石墨烯中电阻检测的电子自旋共振
  • 批准号:
    2327206
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding and Manipulating Magnetism and Spin Dynamics in Intercalated van der Waals Magnets
合作研究:理解和操纵插层范德华磁体中的磁性和自旋动力学
  • 批准号:
    2327826
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Next-generation Logic, Memory, and Agile Microwave Devices Enabled by Spin Phenomena in Emergent Quantum Materials
职业:由新兴量子材料中的自旋现象实现的下一代逻辑、存储器和敏捷微波器件
  • 批准号:
    2339723
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
High-Field Solid-State Dynamic Nuclear Polarization with Paramagnetic Systems Beyond Simple Spin 1/2
超越简单自旋的顺磁系统高场固态动态核极化 1/2
  • 批准号:
    2411584
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding and Manipulating Magnetism and Spin Dynamics in Intercalated van der Waals Magnets
合作研究:理解和操纵插层范德华磁体中的磁性和自旋动力学
  • 批准号:
    2327827
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Charge-Spin Conversions and Nonreciprocal Transport in Chiral Materials
手性材料中的电荷自旋转换和不可逆输运
  • 批准号:
    2325147
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.61万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了