スピネル型酸化物および有機無機交互積層人工格子薄膜の作製およびその光誘起磁化

尖晶石型氧化物和有机-无机交替叠层人工晶格薄膜的制备及其光致磁化

• 批准号: 02J04864
• 负责人: 山本 洋平
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J04864/
• 关键词: 人工超格子薄膜; 酸化物; 炭化物; 断面TEM; 2次イオン質量分析; マンガン酸化物; エピタキシャル結晶成長; 二重交換強磁性; 新奇人工超格子薄膜; 電気伝導特性

PLD (Pulsed-Laser-Deposition)法を用いて、非平衡系で酸化物と炭化物の交互積層を行うことにより、酸化物(MgO)-炭化物(TiC)交互積層人工格子の作製に成功した。X線回折測定から、明確な超格子ピークおよびサテライトピークが観測され、予想周期構造が実現しているものと考えられる。また、SIMS(2次イオン質量分析)測定においても、MgO層とTiC層が交互に積層していることが確認できた。さらに断面TEM観察により、より直接的に、積層構造を確認するとともに、TEDパターンから、TiC層とMgO層が互いにエピタキシャル成長していることも確認できた。現時点では各原子層数が(5:5)程度の人工格子作製に成功している。酸化物-炭化物の原子レベルでのエピタキシャル交互積層構造は初めてのものであり、今後様々な物質の組合せでの交互積層人工超格子作製の可能性を示唆するものである。また、2重交換相互作用により室温近辺で絶縁体-金属転移を伴って強磁性転移を示す、(La,Ba)MnO_3を、PLD法により薄膜化し、光照射による磁化変化に関する研究を行なった。基板として用いたSrTiO_3は、バンドギャップが3.2eVであることから、光源としてXeランプの紫外部分、もしくはGaNによる半導体レーザーを用いた。光照射による磁化および強磁性転移温度を、SQUID磁化測定および磁気光学Kerr効果により測定した。STO基板内において生じたホールが光起電力によりLBMO中へ注入され、LBMO内のキャリア数が増加することにより、強磁性転移温度が変化することが予測できる。

を PLD (Pulsed Laser Deposition) method with い て, non-equilibrium system で acidification と の interaction of carbon Deposition layer line を う こ と に よ り, acidification (MgO style) - (TiC) interaction of carbon Deposition layer of artificial grid の cropping に successful し た. Determination of X-ray inflexion か ら, clear な superlattices ピ ー ク お よ び サ テ ラ イ ト ピ ー ク が 観 measuring さ れ, to want to cycle structure が be presently し て い る も の と exam え ら れ る. ま た, SIMS (2 times イ オ ン quality analysis) determination of に お い て も, MgO style layer と TiC layer が interaction に horizon し て い る こ と が confirm で き た. さ ら に section TEM 観 examine に よ り, よ り direct に, laminated structure を confirm す る と と も に, TED パ タ ー ン か ら, TiC layer と MgO style layer が mutual い に エ ピ タ キ シ ャ ル growth し て い る こ と も confirm で き た. At present, the number of atomic layers at で で が(5:5) degree of artificial lattice fabrication に successful て る る る. Acidification - の of carbon atoms レ ベ ル で の エ ピ タ キ シ ャ ル interaction at the beginning of the laminated structure は め て の も の で あ り, others in the future 々 な material combination の せ で の interaction horizon artificial を の possibility and shown the superlattice cropping of stopping す る も の で あ る. ま た, 2 exchange interaction に よ り room temperature near 辺 で never try body - metal planning move を with っ て strong magnetic planning move を す, (La, Ba) MnO_3 を, PLD に よ り film し, light に よ る magnetization - turn に masato す る を line な っ た. Substrate と し て in い た SrTiO_3 は, バ ン ド ギ ャ ッ プ が 3.2 eV で あ る こ と か ら, light sources と し て Xe ラ ン プ の uv part, も し く は GaN に よ る semiconductor レ ー ザ ー を with い た. Light に よ る magnetization お よ び strong magnetic accurate temperature SQUID を, magnetization is planning to move お よ び magnetic 気 optical Kerr unseen fruit に よ り determination し た. Born within STO substrate に お い て じ た ホ ー ル が light up power に よ り LBMO へ injection in さ れ, LBMO の キ ャ リ ア number が raised plus す る こ と に よ り temperature, strong magnetic planning move が variations change す る こ と が be で き る.

项目成果

Hiroshi Yahiro, Hidekazu Tanaka, Youhei Yamamoto, Tomoji Kawai: "Construction of ZnFe_2O_4/ZnGa_2O_4 Spinel-Type Artificial Superlattice by Pulsed Laser Deposition"Japan Journal of Applied Physics. 41. 5153-5154 (2002)

Hiroshi Yahiro、Hidekazu Tanaka、Youhei Yamamoto、Tomoji Kawai：“通过脉冲激光沉积构建 ZnFe_2O_4/ZnGa_2O_4 尖晶石型人工超晶格”日本应用物理学杂志。

Hiroshi Yahiro, Hidekazu Tanaka, Youhei Yamamoto, Tomoji Kawai: "Growth mode of (111) oriented spinel type ZnFe_2O_4 thin film by laser-molecular beam epitaxy technique"Solid State Communication. 123. 535-538 (2002)

Hiroshi Yahiro、Hidekazu Tanaka、Youhei Yamamoto、Tomoji Kawai：“激光-分子束外延技术的(111)取向尖晶石型ZnFe_2O_4薄膜的生长模式”固态通信。

Youhei Yamamoto, Hidekazu Tanaka, Tomoji Kawai: "Appearance of magnetic blocking temperature in zinc magnesium mixed ferrite thin films"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 261,1-2. 263-268 (2003)

Youhei Yamamoto、Hidekazu Tanaka、Tomoji Kawai：“锌镁混合铁氧体薄膜中磁阻温度的出现”《磁性与磁性材料杂志》。

Yohei Yamamoto, Hidekazu Tanaka, Tomoji Kawai: "Construction of oxide-carbide artificial superlattices using C_<60>-assisted pulsed-laser-deposition technique"Journal of Crystal Growth. (Accepted). (2004)

Yohei Yamamoto、Hidekazu Tanaka、Tomoji Kawai：“利用C_<60>辅助脉冲激光沉积技术构建氧化物碳化物人工超晶格”晶体生长杂志。