モット転移系3d遷移金属化合物における光磁気機能性の開拓

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遷移金属化合物MnSb,MnAsをホットウォール法で化合物半導体 GaAs基板上にエピタキシャル成長し、その磁気光学スペクトルを1-6eVの領域において評価するとともに、その反射率を0.5-7eVの範囲で測定しクラマ-スクローニヒの関係式を用いて光学定数を求めた。これらの測定結果に基づき、導電率テンソルの対角及び非対角成分を計算した。磁気光学効果の異方性が電子構造の異方性から生じていることを明らかにした。LaSrMn03系ペロブスカイト型Mn酸化物薄膜をRFマグネトロンスパッタ法で成膜しアニールにより良質のエピタキシャル薄膜を作製した。特に相転移が起きる組成であるSr濃度0.2の場合について磁気光学カー効果のスペクトルを測定した。結果は、これまでに報告されている磁気光学効果にほぼ対応したが、使用した電磁石の制約のため充分な磁気飽和に達しなかったため、磁気光学効果の絶対値は、やや小さな値であった。Bi系超伝導酸化物(2212相)のエピタキシャル薄膜をMBE法で作製した。STO傾斜基板上に方位のはっきりした超伝導膜を作製することに成功した。傾斜基板を使うことによって双晶のないab面がSTO(100)基板に対してきちんと定まった膜が得られ、b方向にステップが存在することによって、b方向にはc方向の成分が含まれるため、a方向とb'(cを含むb方向)とで、抵抗率に17倍におよぶ明確な異方性が見られることを明らかにした。この膜を用いて固有ジョセフソン効果によるマイクロ波発振を検出した。