スピントロニクス材料ミクロ構造の分光学的検証

自旋电子材料微观结构的光谱验证

• 批准号: 18036006
• 负责人: 播磨 弘
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18036006/
• 关键词: スピントロニクス; マルチフェロイック; 希薄磁性半導体; ラマン散乱; フォノン

我々は本計画では計算機マテリアルデザイングループと緊密な連携をとりながら、スピントロニクス候補材料の構造と電子物性について、ラマン散乱および紫外/可視/赤外分光の立場から実験的に明らかにし、理論予測の検証を行うことを目標として研究を行った。具体的にはワイドギャップ半導体ベース磁性半導体の磁性不純物近傍の局所構造を評価した。希薄磁性半導体としてZnO:Coの微結晶と、マルチフェロイックス材料(ここでは反強磁性と強誘電性の融合材料)としてBiFeO_3、およびYMnO_3の多結晶、単結晶試料を取り上げ、電子顕微鏡観察や、ラマン散乱を中心とする振動分光法により基礎的物性を調べた、前者ではCoのZnサイトへの置換が行われる濃度限界を探った。これまでの研究では、10nm程度のナノ結晶においてもバルク結晶の時と同様にCo濃度は3mol%程度が不純物相析出を伴わないドーピング限度と思われる。現在、他機関との共同研究により磁気的性質の実験的検討に着手している。今のところ明白な強磁性的秩序発現は観察されていないものの、幾つかの特徴ある兆候も見られていて今後の進展に大いに興味がもたれる。後者のマルチフェロイックス材料では、広範な温度領域の評価をもとに相転移近傍の異常が観測された。代表的な成果として、これまで詳しいフォノンスペクトル情報が皆無であったBiFeO_3系で温度変化と共にスペクトルが観察された。また特にYMnO_3ではネール点以下で明瞭にスピン-フォノン間の結合する模様が観察された。今後、フォノンスペクトルの詳しい解析をもとに転移点近傍の格子変形を調べ、これとスピン秩序形成がどのようになされていくのか、マルチフェロイックス材料固有である強誘電性発現とどう関係していくのか、微視的視点に立った解析に興味がもたれる。

In this project, we aim to study the structure, electronic properties, scattering, ultraviolet/visible/infrared spectroscopy of candidate materials from the perspective of theoretical prediction and demonstration. Specific semiconductor structures near magnetic impurities are evaluated. The thin magnetic semiconductor ZnO:Co microcrystals and single-crystals (antiferromagnetic and ferroelectric fusion materials) BiFeO_3 and YMnO_3 samples were obtained by electron microscopy and vibration spectroscopy. The basic physical properties were adjusted. The concentration limits of Zn in Co were explored. This study was carried out at a temperature of 10nm and at a temperature of 3 mol %. At present, other organizations and joint research on the nature of magnetic field and practical research began. The order of ferromagnetism appears in the present and the future development of ferromagnetism is interesting. The latter is a material that has been evaluated in the field of temperature and phase shift. There is no detailed information on the results and parameters represented here. The temperature changes and parameters of the BiFeO_3 system can be observed. In particular, YMnO_3 was found to be a complex molecule below the production point, indicating that the interaction between YMnO_3 and YMnO_3 was observed. In the future, the analysis of the details of the Weishi app is to adjust the lattice shape near the shift point, to adjust the order of the material, to adjust the order, to adjust the order.

项目成果

Structural and Optical Studies on ZnO Particle Doped with Magnetic Elements for Spintronics Materials

自旋电子材料中掺杂磁性元素的 ZnO 颗粒的结构和光学研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 16th International Microscopy Congress (IMC16), Proceedings (Sapporo, 2006)
• 作者: N.Hasuike;R.Deguchi;K.Kisoda;K.Nishio;T.Isshiki;H.Harima
• 通讯作者: H.Harima

Raman scattering studies on multiferroic materials

多铁材料的拉曼散射研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Conference on Quantum Simulators and Design (QSD2006), Programs and Abstracts (Hiroshima, 2006)
• 作者: H.Fukumura;S.Matsui;H.Harima;K.Kisoda;M.Tamada;Y.Noguchi;M.Miyayama;H.Harima
• 通讯作者: H.Harima

Optical study of multiferroic YMnO_3

多铁性YMnO_3的光学研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Conference on Quantum Simulators and Design (QSD2006), Programs and Abstracts (Hiroshima, 2006)
• 作者: H.Fukumura;S.Matsui;H.Harima;K.Kisoda;T.Tkahashi;T.Yoshimura;N.Fujimura
• 通讯作者: N.Fujimura

Structural Properties of nm-Sized ZnO Crystals Doped with Co

纳米级 Co 掺杂 ZnO 晶体的结构性质

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Conference on Quantum Simulators and Design (QSD2006), Programs and Abstracts (Hiroshima, 2006)
• 作者: N.Hasuike;R.Deguchi;K.Kisoda;K.Nishio;T.Isshiki;H.Harima
• 通讯作者: H.Harima

Observation of phonons in multiferroic BiFeO_3 by Raman scattering

多铁性BiFeO_3中声子的拉曼散射观察

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Conference on Quantum Simulators and Design (QSD2006), Programs and Abstracts (Hiroshima, 2006)
• 作者: H.Fukumura;S.Matsui;H.Harima;K.Kisoda;M.Tamada;Y.Noguchi;M.Miyayama
• 通讯作者: M.Miyayama