強磁性光半導体を用いたスピン境界特性と磁気・光・電子統合機能素子創製の基礎研究
強磁性光半導体を用いたスピン境界特性と磁気・光・電子統合機能素子創製の基礎研究
批准号:
03J03939
负责人:
佐藤 一成
金额:
$1.22万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2004
中文摘要
パルス・レーザー堆積(PLD)法を用いて、マンガン酸化物薄膜および二酸化チタン系磁性半導体薄膜を作製し、その磁気的・電気的特性を評価した。1.マンガン酸化物(LaO.7SrO.3MnO3、LSMO)薄膜をこれまですでに研究成果として発表した手法でナノスケールのコラム状に成長させた。これまでLSMOナノコラム・スピンバウンダリによる磁気抵抗(MR)効果の粒界角度依存性について研究・発表をおこなってきたが、本研究ではそのLSMOナノコラムの粒径依存性について研究・発表をおこなった。PLD成長時に基板側にDC負バイアスを印加することにより、LSMOナノコラムの粒径を制御することに成功した。さらにその磁気・電気特性を詳しく調べることにより、スピンバウンダリの密度が大きいほど、MR効果(特に粒界MR効果)が大きくなることを確認した。これにより、LSMOナノコラム・スピンバウンダリの粒界角度依存性および粒界密度依存性に関する一連の基礎的な知見を得た。2.高温強磁性半導体の有力候補である二酸化チタン(TiO2)薄膜について、3d遷移金属イオン(V、Cr、Fe、Co)を様々な組成でドープし、まずその結晶学的特性をX線回折法(XRD)およびラザフォード後方散乱法(RBS)により評価し、作製した薄膜が高品質結晶であることを確認した。次に、CoドープTiO2薄膜で実績のある成長条件を用いてV、Cr、FeドープTiO2薄膜それぞれの磁気的・電気的特性を評価した。これらの中で、Crドープについて室温下で磁気モーメントを確認した。さらに、そのTi/Cr組成依存について詳しく調べることにより、3.0%を超える高濃度ドープ薄膜中ではCrO2等のクラスターが形成されていることが否定できないが、0.5、1.0%程度ではTiO2によるイントリンシックな強磁性であると考えられる。これにより、TiO2系磁性半導体の3d遷移金属イオンドープに関する一連の基礎的な知見を得た。
英文摘要
パルス・レーザー堆積(PLD)法を用いて、マンガン酸化物薄膜および二酸化チタン系磁性半導体薄膜を作製し、その磁気的・電気的特性を評価した。1.マンガン酸化物(LaO.7SrO.3MnO3、LSMO)薄膜をこれまですでに研究成果として発表した手法でナノスケールのコラム状に成長させた。これまでLSMOナノコラム・スピンバウンダリによる磁気抵抗(MR)効果の粒界角度依存性について研究・発表をおこなってきたが、本研究ではそのLSMOナノコラムの粒径依存性について研究・発表をおこなった。PLD成長時に基板側にDC負バイアスを印加することにより、LSMOナノコラムの粒径を制御することに成功した。さらにその磁気・電気特性を詳しく調べることにより、スピンバウンダリの密度が大きいほど、MR効果(特に粒界MR効果)が大きくなることを確認した。これにより、LSMOナノコラム・スピンバウンダリの粒界角度依存性および粒界密度依存性に関する一連の基礎的な知見を得た。2.高温強磁性半導体の有力候補である二酸化チタン(TiO2)薄膜について、3d遷移金属イオン(V、Cr、Fe、Co)を様々な組成でドープし、まずその結晶学的特性をX線回折法(XRD)およびラザフォード後方散乱法(RBS)により評価し、作製した薄膜が高品質結晶であることを確認した。次に、CoドープTiO2薄膜で実績のある成長条件を用いてV、Cr、FeドープTiO2薄膜それぞれの磁気的・電気的特性を評価した。これらの中で、Crドープについて室温下で磁気モーメントを確認した。さらに、そのTi/Cr組成依存について詳しく調べることにより、3.0%を超える高濃度ドープ薄膜中ではCrO2等のクラスターが形成されていることが否定できないが、0.5、1.0%程度ではTiO2によるイントリンシックな強磁性であると考えられる。これにより、TiO2系磁性半導体の3d遷移金属イオンドープに関する一連の基礎的な知見を得た。
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佐藤 一成, 他: "Magneto-Photoluminescence of Novel Magnetic Semiconductor Zn_<1-x>Cr_xO Grown by PLD Method"Applied Physics A. (印刷中). (2004)
Kazunari Sato 等人:“通过 PLD 方法生长的新型磁性半导体 Zn_<1-x>Cr_xO 的磁光致发光”Applied Chemistry A.(出版中)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
Comparative study of ferromagnetism in dilutely Cr, V, Co and Fe doped TiO2 films
稀Cr、V、Co、Fe掺杂TiO2薄膜铁磁性的比较研究
DOI:
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发表时间:
2004
期刊:
Bulletin of APS March Meeting 50
影响因子:
--
作者:
[Issei Satoh, Issei Satoh]
通讯作者:
Issei Satoh
負バイアス印加PLD法を用いたLa0.7Sr0.3MnO3薄膜の粒径制御
负偏压PLD法控制La0.7Sr0.3MnO3薄膜的粒径
DOI:
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发表时间:
2004
期刊:
日本応用磁気学会学術講演会 28
影响因子:
--
作者:
[Issei Satoh, Issei Satoh, 佐藤 一成]
通讯作者:
佐藤 一成
Magneto-photoluminescence of Zn1-xCrxO : Comparison of experiments and simulation
Zn1-xCrxO 的磁光致发光:实验与模拟的比较
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
Applied Physics A 79
影响因子:
--
作者:
[Issei Satoh]
通讯作者:
Issei Satoh
佐藤 一成, 他: "Magnetic and optical properties of novel magnetic semiconductor Zn_<1-x>Cr_xO and its application to all oxide p-i-n diode"Applied Surface Science. 216. 603-606 (2003)
Kazunari Sato 等人:“新型磁性半导体 Zn_<1-x>Cr_xO 的磁和光学特性及其在全氧化物 p-i-n 二极管中的应用”应用表面科学 216. 603-606 (2003)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
強相関系酸化物ナノ構造による室温動作スピントロニクスデバイスの創製
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批准号:05J09293
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2005
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负责人:佐藤 一成
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依托单位:
海外基金