磁性半導体量子細線の形成と磁気光物性の研究

磁性半导体量子线的形成及磁光特性研究

• 批准号: 01F00188
• 负责人: 岡 泰夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00188/
• 关键词: 量子細線; 半導体; 磁性半導体; ポンプ・プローブ分光; スピンエレクトロニクス; ナノ構造; リソグラフィー; フォトルミネッセンス

本研究は、Cd_<1-x>Mn_xTe、Cd_<1-x>Mn_xSe、Zn_<1-x>Mn_xSeなどの磁性半導体を用いて10-100nmスケールの量子構造を作製し、この量子構造に発現される低次元電子状態を反映した磁気光学特性と光学機能を研究することを目的としている。このため、磁性半導体量子細線、量子ドット、量子井戸を作製し、この量子構造の中で起きる電子や励起子のダイナミクス、低次元巨大磁気光学効果を、超高速発光時間分解分光、過渡的ポンププローブ分光により明らかにし、新しい磁気光学機能性、磁気光学デバイスヘの応用に関して研究した。磁性半導体ナノ構造の多様な磁気光学物性を明らかにするため、1次元、0次元の構造をもつ量子細線と量子ドットを作製した。これらのナノ構造の作製には、分子線エピタキシー成長と電子ビームリソグラフィー極微細加工を用いパターン描画と化学エッチング、メサ構造上への成長、自己組織化などを活用し、10nm精度の1、0次元の極微細構造、またこれらの複合構造を作製した。これらの磁性半導体ナノ構造の形状や結晶学的評価を、原子間力顕微鏡、X線回折により行い、ナノ構造におけるフェムト秒からピコ秒領域における超高速電子ダイナミクス、スピン物性を、磁場下のポンプ・プローブ過渡吸収分光、過渡的発光分光により解明した。ナノ構造上での電子や励起子のスピンのダイナミクスは、励起子磁気ポーラロン形成やスピン注入の過程を反映しており、円偏光特性を用いた時間分解分光により明らかにした。

In this study, Cd_<1-x>Mn_xTe, Cd_<1-x>Mn_xSe and Zn_<1-x>Mn_xSe magnetic hemispheres are fabricated by using 10-100nm quantum devices, which show that the low-order electrons reflect the magnetic optical properties. Low-dimensional giant magnetic optical devices, ultra-high-speed optical time decomposition spectroscopy, across-the-board optical time decomposition spectroscopy, cross-border optical spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical time decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical time decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed luminescence time decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed optical decomposition spectroscopy, ultra-high-speed luminescence time decomposition spectroscopy, quantum quantum Magnetic optical equipment is used to study the magnetic field. Magnetic hemispheres are used to make multiplicity of magnetic optical properties, one-dimensional, zero-dimensional quantum lines, quantum lines, and optical properties. The engineering of chemical engineering, the growth of 10nm precision, the microfabrication of 1-and 0-dimensional micrographs, and the fabrication of 1-and 0-dimensional microcomputers. In the field of magnetic hemispheres, the optical properties of ultra-high-speed electrons, the physical properties of the magnetic semiconductors, the absorption spectra of the magnetic hemispheres, the atomic force micrometers, the X-ray diffraction lines, the X-ray micrographs, the X-ray microscopes, the X-ray micrographs, the X-ray microscopes, the X-ray micrographs, the X-ray microscopes, the X-ray micrographs, the X-ray microscopes, the X-ray micrometers, the X-ray microscopes, the X-ray micrographs, the X-ray micrographs, the X-ray microscopes, the X-ray micrographs, the X-ray micro The equipment is equipped with the electronic exciter, the generator, the exciter, the exciter, the

项目成果

H.Sanada, I.Arata, Y.Ohno, Z.H.Chen, K.Kayanuma, Y.Oka, F.Matsukura, H.Ohno: "Relaxation of Photoinjected Spins during Drift Transport in GaAs"Appl. Phys. Lett.. 81. 2788-2790 (2002)

H.Sanada、I.Arata、Y.Ohno、Z.H.Chen、K.Kayanuma、Y.Oka、F.Matsukura、H.Ohno：“砷化镓漂移传输期间光注入自旋的弛豫”应用。

Z.H.Chen, H.Sakurai, K.Kayanuma, M.C.Debnath, M.Takahashi, A.Murayama, Y.Oka: "Subpicosecond Formation and Relaxation Dynamics of Spin Polarized Excitons in Cd_<1-x>Mn_xTe Epilayers"Proceedings of the 26th International Conference on the Physics of Semico

Z.H.Chen、H.Sakurai、K.Kayanuma、M.C.Debnath、M.Takahashi、A.Murayama、Y.Oka：“Cd_<1-x>Mn_xTe外延层中自旋极化激子的亚皮秒形成和弛豫动​​力学”第26届会议论文集

Y.Oka, K.Kayanuma, S.Shirotori, A.Murayama, I.Souma, Z.H.Chen: "Excitonic Properties and Dynamics in Diluted Magnetic Semiconductor Quantum Nanostructures"Nonlinear Optics. 29. 491-499 (2002)

Y.Oka、K.Kayanuma、S.Shirotori、A.Murayama、I.Souma、Z.H.Chen：“稀磁半导体量子纳米结构中的激子性质和动力学”非线性光学。

Y.Oka, K.Kayanuma, S.Shirotori, A.Murayama, I.Souma, Z.H.Chen: "Magneto-Optical Properties and Dynamics in Diluted Magnetic Semiconductor Nanostructures"J. Luminescence. 100. 175-190 (2002)

Y.Oka，K.Kayanuma，S.Shirotori，A.Murayama，I.Souma，Z.H.Chen：“稀磁半导体纳米结构的磁光特性和动力学”J。

K.Kayanuma, M.C.Debnath, I.Souma, Z.H.Chen, A.Murayama, Y.Oka: "Exciton Spin Injection in CdTe/Cd_<1-x>Mn_xTe Double Quantum Wells"Phys.Stat.Sol.(b). 229. 761-764 (2002)

K.Kayanuma、M.C.Debnath、I.Souma、Z.H.Chen、A.Murayama、Y.Oka：“CdTe/Cd_<1-x>Mn_xTe 双量子阱中的激子自旋注入”Phys.Stat.Sol.(b)。