半磁性半導体メゾスコピック粒子の磁気光物性

半磁性半导体介观粒子的磁光特性

• 批准号: 03246205
• 负责人: 岡 泰夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03246205/
• 关键词: 半磁性半導体; 超微粒子; 交換相互作用; 磁気光学効果; ピコ秒分光; スパッタ-蒸着法; 非線形光学効果

本研究の目的は、新しい磁気光学材料として期待される半磁性半導体のメゾスコピック粒子(メゾ粒子)を作製し、この磁気光物性、非線形磁気光学物性を、超高速時間分解レ-ザ-分光により調べ、含まれる磁性イオンに起因する半磁性半導体メゾ粒子系の新しい電子物性の開拓と、この応用を研究することにある。平成3年度に得られた成果は、次の通りである。1)半磁性半導体メゾ粒子試料は、バルクと薄膜の作製を行った。バルク物質は、シリコニット炉を用いて、Cd_1‐_XMn _XTe単結晶を粉砕し、マトリックスとなるSiO_2と混合・融解し、その後急冷および熱処理を行い微粒子成長を行った。薄膜試料は、RFスパッタ蒸着装置を用い、SiO_2タ-ゲット上に、Cd_1‐_XMn _XTe結晶の小片を置いて、ガラス基板上に蒸着した。粒径の均一化を図るため熱処理を施し、メゾ粒子をSiO_2マトリックス中に分散させた。これらの試料は、X線回析により、粒径の同定を行い、粒径分布が20〜500Aであることを確認した。2)光学測定は、モ-ド同期YAGレ-ザ-、同期励起色素レ-ザ-を用いて、これらのメゾ粒子試料を光励起して行った。試料は超電導マグネット中に置き、低温、強磁場中で、発光、光吸収スペクトルのゼ-マン効果、光励起後の発光の時間特性を測定し、半磁性半導体メゾ粒子系の電子物性を調べた。特に、微粒子系で起きる交換相互作用の増強効果に着目し、電子・正孔の巨大g値、励起子の磁気ポ-ラロン形成とその緩和過程が、単結晶試料の場合とどのように異なるか、詳しい測定を行った。その結果、g値の増大や、磁場による発光強度の増大の程度が、単結晶に比べて大きい結果が得られた。これらの結果が、粒子サイズ効果とどのように関連しているか、種々の角度から検討を行っている。

は の purpose this study, a new し い magnetic 気 optical material と し て expect さ れ る half magnetic semiconductor の メ ゾ ス コ ピ ッ ク particles (メ ゾ particles) を as し, こ の magnetic 気 optical property, magnetic 気 nonlinear optical property を, super-fast time breakdown レ ザ - spectral に よ り べ, including ま れ る magnetic イ オ ン に cause す る half magnetic semiconductor メ ゾ particles is の new し い electricity The physical properties of the offspring are further developed by と and を by 応 to study する by とにある. In the third year of the Heisei era, に achieved the られた result られた, and in the second year, <s:1> passed through である. 1) The production of semi-magnetic semiconductor メゾ particle test materials メゾ and バ バ <s:1> と と thin films を rows った. バ ル ク material は, シ リ コ ニ ッ を ト furnace with い て, Cd_1 ‐ _XMn _XTe 単 crystalline powder を 砕 し, マ ト リ ッ ク ス と な る SiO_2 と mixed melting し, そ の after quenching お よ び hot line 処 reason を い particles growth line を っ た. Thin film sample は, RF ス パ ッ タ steamed device を い, SiO_2 タ - ゲ ッ ト に, Cd_1 ‐ _XMn _XTe crystallization の を dice set い て, ガ ラ ス substrate に steamed し た. Particle size of homogenization を の 図 る た め hot 処 Richard を し, メ ゾ particle を SiO_2 マ ト リ ッ ク ス に dispersed in さ せ た. <s:1> れら <s:1> test sample, X-ray back-analysis によ, particle size <s:1> fixed を row た, particle size distribution が20-500Aである とを とを とを confirmation た. 2) optical measurement は, モ - ド YAG レ - ザ - the same period, at the same time, wound up pigment レ ザ - を with い て, こ れ ら の メ ゾ particle sample を excitation light up し て line っ た. Sample は super conductive マ グ ネ ッ ト に buy き, low temperature, strong magnetic field in the で, 発 light, the light absorption 収 ス ペ ク ト ル の ゼ - マ ン unseen fruit, excitation light up after の 発 light の time を determined し, half magnetic semiconductor メ ゾ particles is の electronic property を adjustable べ た. に, micro particle system で up き る exchange interaction の raised strong working fruit に a mesh し, electron hole is の huge g numerical, excitation magnetic screwdriver の 気 ポ - ラ ロ ン form と そ の ease が, 単 crystallization process sample の occasions と ど の よ う に different な る か and detailed し い line measurement を っ た. そ の numerical results, g の raised large や, magnetic field に よ る 発 light intensity の raised が の degree, 単 crystallization に than べ て big き い results ら が れ た. こ れ ら の results が, particle サ イ ズ unseen fruit と ど の よ う に masato even し て い る か, kind of 々 の Angle か ら 検 line for を っ て い る.

项目成果

M. NOGAKU: "Photoacoustic Spectroscopy in Band Edge Region of Cd_<1ーX>Mn_XTe" Jpn. J. Appl. Phys.30(11B). L1950-L1052 (1991)

M. NOGAKU：“Cd_<1-X>Mn_XTe 的带边缘区域的光声光谱”J.Appl.30(11B)。

A. MURAYAMA: "Brillouin Spectroscopy of Spin Waves in Sputtered CoPt Alloy Films and Co/Pt/Co Multilayered Films" J. Appl. Phys.69(8). 5661-5663 (1991)

A. MURAYAMA：“溅射 CoPt 合金薄膜和 Co/Pt/Co 多层薄膜中自旋波的布里渊光谱”J. Appl。

Y. OKA: "Spin Correlation and Dynamics of Excitons in Cd_<1ーX>Mn_XTe,Cd_<1ーX>Mn_XSe and Cd_<1ーX>Mn_XSe" J. Crystal Growth. (1992)

Y. OKA：“Cd_<1-X>Mn_XTe、Cd_<1-X>Mn_XSe 和 Cd_<1-X>Mn_XSe 中激子的自旋相关性和动力学”J.晶体生长（1992）。

K. SUZUKI: "Magneto‐Optical Propertied of Low‐Dimensional Excitones in Microcrystals and Superlattices of Cd_<1ーX>Mn_XTe" J. Crystal Growth. (1992)

K. SUZUKI：“Cd_<1-X>Mn_XTe 微晶和超晶格中低维激子的磁光特性”J. 晶体生长。