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鉄シリサイド半導体での磁性誘起と発現機構の解明

硅化铁半导体磁感应及表达机制的阐明

基本信息

批准号：
15760010
负责人：
寺井慶和
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではシリサイド半導体の一つであるβ-FeSi_2のスピントロニクス,オプトエレクトロニクスへの応用という新たな研究展開を目指した研究を行った.具体的にはβ-FeSi_2での発光強度の増大と磁化誘起を試み,光・磁気デバイス,受発光素子の開発を目指した物性研究を行った。β-FeSi_2ではSiのsp軌道とFeのd軌道が強く混成した結果、伝導体、価電子帯ともspd混成軌道が支配的なバンド構造を持つ。よって、光学特性の改善や磁性を発現するためには、spd混成軌道に変調を与える必要がある。そこで本研究では軌道変調が起こることを期待して、β-FeSi_2に酸素をドープしたβ-Fe(Si_<1-x>O_x)_2試料を作製し、その光学特性の評価を行った。その結果、以下のことを明らかにした。・イオンビーム合成法で作製したβ-FeSi_2に酸素をドープするため、酸素雰囲気中で熱処理を行った。その結果、表面でシリコン酸化膜の形成が駆動力となり、基板からβ-FeSi_2内部の増速拡散が誘起されることが明らかになった。・作製したβ-Fe(Si_<1-x>O_x)_2のフォトルミネッセンス測定を行ったところ、発光強度が1桁以上、著しく増大されることが明らかとなった。また、非輻射遷移過程への活性がエネルギーが大きくなることを見いだした。上記のように、β-FeSi_2への酸素ドープはSi原子の増速拡散を引き起こし、非発光センターであるβ中のSi原子空孔の数を減少させることが明らかになった。よって、酸素ドープはβ-FeSi_2の発光強度を増大させる有効な手段であることがはじめて明らかになった。

In this paper, a new study on the application of β-FeSi_2 in semiconductor is carried out. In particular, the increase of emission intensity of β-FeSi_2, magnetization induction, optical and magnetic properties, and the development of photoreceptors were studied.β-FeSi_2-Si sp orbitals and Fe d orbitals are strongly mixed, and the structure of conductor, electron and spd hybrid orbitals is dominated. The improvement of optical properties and magnetic properties is necessary for the development of hybrid orbits. In this paper, we study the preparation of β-Fe(Si_<1-x>O_x)_2 samples and their optical properties. The result is:β-FeSi_2 was prepared by the method of synthesis and heat treatment. As a result, the formation of acidified film on the surface of the substrate was induced by the acceleration of the diffusion of β-FeSi_2. For the determination of β-Fe(Si_<1-x>O_x)_2, the emission intensity is higher than 1, and the emission intensity is higher than 1. The activity of non-radiative migration process is very important. In the above note, the increase in the diffusion rate of Si atoms in β-FeSi_2 ions leads to the decrease in the number of Si atom holes in β-FeSi_2 ions. The intensity of emission of β-FeSi_2 increases with the increase of emission intensity of β-FeSi_2