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サブミリ波ESRによる磁性半導体超構造の電子状態の研究

利用亚毫米波ESR研究磁性半导体上部结构的电子态

基本信息

批准号：
11125202
负责人：
野尻浩之
金额：
$ 0.7万
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 (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11125202/
关键词：
半導体 ESR サブミリ波電子状態

项目摘要

磁性半導体超構造を用いたスピンエレクトロニクス実現のために、III-V 族半導体である GaAs に遷移金属をドープした時に生じる強磁性発現の機構やその電子状態の理解することは重要である。本年は、前年から継続してサブミリ波ESRを用いて強磁性状態での GaMnAs を研究した。さらに本年度は、ESR にくわえて遠赤外分光実験も行った。分光実験では、赤外領域に価電子帯から Mn のアクセプターレベルへの遷移と思われる吸収と、遠赤外領域に低波数にひろがったブロードな吸収を見いだした。後者の強度は、強磁性転移温度以下で大きく増大することから、強磁性秩序によってホッピング伝導が増加していると考えられる。このことは、キャリア誘起強磁性の証拠であるが、同時に Mn 濃度が数%のところでは、ホッピング伝導が見られたことから、電子状態は完全に金属的にはなっておらず、半導体との中間的な様相を示すことも明らかとなった。さらにII-VI属磁性半導体の CdMnTe において少量の Fe をドープしたときに現れる強磁性の発現機構に関してESR で調べた。その結果、強磁性は鉄のスピンの周りで Mn スピンが強磁性的に揃えられることにより起きることを示唆する結果を得た。この場合 Fe の異方性が強い事が、スピンを揃えることを促進していると考えられ、さらにII-VI属磁性半導体においては2種類の磁性イオンを同時にドープすることによって、強磁性的な配列を作りうる可能性があることを示した。

It is important to understand the mechanism and electronic state of ferromagnetic development in magnetic semiconductor superstructures, III-V semiconductors, GaAs and transition metals. This year, the year before last, the ESR wave was used to study the ferromagnetic state of GaMnAs. This year, the ESR will continue to work. The absorption and absorption of Mn in the electron spectrum of the infrared region and the absorption and absorption of Mn in the electron spectrum of the infrared region are discussed. The intensity of the latter increases below the ferromagnetic transition temperature. In this case, the Mn concentration is several %, and the electronic state is completely metallic. In this case, the Mn concentration is several %. The II-VI magnetic semiconductor CdMnTe contains a small amount of Fe, which is related to ESR modulation. The results of the ferromagnetic reaction are as follows: In this case, the anisotropy of Fe is strongly promoted, and the possibility of ferromagnetic alignment is shown.