低次元磁性半導体中のスピンダイナミックス

低维磁性半导体中的自旋动力学

• 批准号: 09244207
• 负责人: 南 不二雄
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09244207/
• 关键词: 希薄磁性半導体; 2パルス干渉法; 時間分解ファラデー回転分光法; 共鳴非線形散乱法; スピンダイナミックス; 量子井戸構造; 量子箱構造; フェムト秒光パルス

磁性イオンを含む半導体においては局在磁性イオンと電子、正孔間の大きな交換相互作用により、巨大ファラデー効果などのスピンが関係した興味ある現象が観測できる。母体の半導体の次元を下げて量子井戸構造や量子箱構造を取らせたときに、量子閉じ込め効果により電子、正孔が磁性イオン間の相互作用がどのように変化し、かつ電子、正孔のダイナミックスに影響するかに興味を持って研究を行なった。まず磁性イオンを含まない低次元半導体の電子構造及びそのダイナミックスを共鳴SHG法などの新しいレーザー分光法を用いて調べた。その結果、GaP/AlP量子井戸の電子状態やCuCl量子点中の励起子ダイナミックスを明らかにした。次に磁性イオンを含んだ系であるZnMnSe、ZnTe/ZnMnTeでの励起子ダイナミックスの研究を行い、励起子とMn間の相互作用、エネルギー移動過程、輻射過程および次元低減化の影響を議論した。さらに、より直接的に電子、正孔が磁性イオン間の相互作用を調べる方法として有望であると思えるフェムト秒光パルスを用いた2パルス干渉法および時間分解ファラデー回転分光法の開発も試み、実際にZnSe、ZnMnSeやCdMnTeで励起緩和過程の研究にこれらの方法を使用した。また、GaMnAsの発光特性の研究も行った。共鳴非線形散乱法、2パルス干渉法、時間分解ファラデー回転分光法などの新しい時間分解分光法の導入により、低次元希薄磁性半導体中のスピンダイナミックスを時間領域で直接測定する手段は整ってきた。エネルギー緩和、位相緩和情報のみならず、スピン緩和情報を加味して、希薄磁性半導体中のキャリアー・スピン相互作用を明らかにし、この系のスピン現象を解明することを来年度以降の目的とする。

Magnetism, including semiconductor, is an interesting phenomenon due to large exchange interactions between electrons and positive holes. The interaction between electron and positive hole and magnetic field is studied continuously. The influence of electron and positive hole on quantum well structure and quantum box structure is studied continuously. The electronic structure and structure of low-dimensional semiconductors with magnetic properties include resonance SHG method and new spectroscopic method. The electronic state of GaP/AlP quantum wells and the excitation state of CuCl quantum dots are discussed. Next, the magnetic properties of ZnMnSe, ZnTe/ZnMnTe were studied. The interaction between Mn and Zn, the migration process, the radiation process and the influence of dimensional reduction were discussed. The method for modulating the interaction between electrons and positive holes is expected to be used in the study of excitation relaxation process of ZnSe, ZnMnSe and CdMnTe. Study on the Luminescence Properties of GaMnAs and GaMnAs. Resonance non-linear scattering method, 2-dimensional scattering method, time resolution spectroscopy, and introduction of new time resolution spectroscopy into low-dimensional thin magnetic semiconductors. The goals for the coming year are to mitigate the impact of optical fiber, reduce the complexity of phase mitigation information, flavor the sensor mitigation information, clarify the real-time sensor interaction in thin magnetic semiconductors, and clarify the sensor phenomenon in this system.

项目成果

H.Ito, T.Takano, T.Kuroda, F.Minami and H.Akinaga: "Two-dimensional confinement effect on Mn2+intraionic transition" J.Lumin.72-74. 342-343 (1997)

H.Ito、T.Takano、T.Kuroda、F.Minami 和 H.Akinaga：“Mn2 内离子跃迁的二维限制效应”J.Lumin.72-74。

S.Nagao, K.Fujii, T.Fujimori, H.Goto, H.Ito and Minami: "Radiative decay in type-II GaP/AlP/GaP quantum wells" J.Crystal Growth. 175&176. 1157-1161 (1997)

S.Nagao、K.Fujii、T.Fujimori、H.Goto、H.Ito 和 Minami：“II 型 GaP/AlP/GaP 量子阱中的辐射衰变”J.Crystal Growth。

T.Kuroda, S.Matsushita, F.Minami, K.Inoue and A.V.Baranov: "Observation of homogeneous broadening in semiconductor nanocrystals by resonant second-harmonic scattering spectroscopy" Phys.Rev.B55. R16041-R16044 (1997)

T.Kuroda、S.Matsushita、F.Minami、K.Inoue 和 A.V.Baranov：“通过共振二次谐波散射光谱观察半导体纳米晶体的均匀展宽”Phys.Rev.B55。

S.Nagao, T, Fujimori, H, Goto, H.Fukushima, T.Yakano, H.Ito, S.Koshihara and F.Minami: "Type-II photoluminescence from GaP/AlP/GaP quantum wells" J.Appl.Phys.81. 1417-1421 (1997)

S.Nagao、T、Fujimori、H、Goto、H.Fukushima、T.Yakano、H.Ito、S.Koshihara 和 F.Minami：“GaP/AlP/GaP 量子阱的 II 型光致发光”J.Appl。

F.Minami, Y.Mitsumori and S.Matsushita: "Exciton resonance of second harmonic generation in ZnSe" phys.stat.sol.(b). 202. 775-782 (1997)

F.Minami、Y.Mitsumori 和 S.Matsushita：“ZnSe 中二次谐波产生的激子共振”phys.stat.sol.(b)。