三元磁性半導体ナノウィスカーの自己組織化MBE成長と物性評価

三元磁性半导体纳米晶须的自组装MBE生长及物理性能评价

• 批准号: 06F06112
• 负责人: 纐纈 明伯 (2007)
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06112/
• 关键词: 強磁性; ナノウィスカー; スピントロニクス; 自己組織化; 分子線エピタキシー; 気相・液相・固相成長; 自己組織化成長; ゲルマニウム; リン化マンガン; 分子線エピタキシャル成長

本研究では、自己組織化MBEによるMn_XPナノウィスカー成長とその物性評価について検討を行った。MnP系ナノウィスカーが制御性、再現性よく実現すれば、既に知られているMnPバルク結晶の性質とは異なる新たな物性、特にナノオーダーのスピントロニクス材料として有用なものとなると期待される。自己組織化MBEによって形成させたMn_XPナノウィスカーは成長に用いる基板の種類によってその挙動が異なることが明らかとなった。走査電子顕微鏡を用いた表面形態観察において、InP(100)基板上に成長したナノウィスカーは、直径およそ150nm、長さ2μmであり、InP基板の<111>方向に沿って配向していることがわかった。それに対して、GaAs(111)B基板上に成長したナノウィスカーでは、直径は300nmまで大きくなり、長さも30μm以上となり、明瞭なファセットの形成が観察された。InP(100)基板上に形成したMn_XPナノウィスカーについてVSM磁力計を用いて磁気特性を測定したところ、強磁性特性が77Kから室温まで示すことがわかった。一方、GaAs(111)B基板上に形成したMn_XPナノウィスカーについては、強磁性特性を示さなかった。このことは、大きく組織化したナノウィスカーMn_XPがバルクMn_XPの特性(反強磁性)に近付いたためと考えられる。以上の成果は、国内外の研究会、国際会議等で発表を行った。

In this study, we investigated the effects of self-organizing MBE on growth and physical properties. MnP is a new type of crystalline material with high reproducibility and high stability. Self-organizing MBE formation Mn_XP To investigate the surface morphology of electron micromirrors, growth on InP(100) substrate, diameter of 150nm, length of 2μm, direction of InP substrate along the alignment direction<111>. For example, GaAs(111)B substrate is grown on a substrate with a diameter of 300nm and a length of more than 30μm. InP(100) substrate is formed on Mn_XP substrate. Magnetic properties are measured by VSM magnetometer. Ferromagnetic properties are measured at 77K and room temperature. On a GaAs(111)B substrate, Mn_XP is formed, and ferromagnetic properties are shown. The characteristics of Mn_XP (antiferromagnetism) are closely related to the structure of Mn_XP. The above achievements are presented at research conferences and international conferences at home and abroad.

项目成果

MBE growth and characterization of MnP and Ge nanowhiskers

MnP 和 Ge 纳米晶须的 MBE 生长和表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. 28th Int. Conf. Phys. Semicond. (ICPS2006), July 24-28, 2006, Vienna, Austria (In press)
• 作者: A Bouravleuv;K.Minami;Y.Sato;T.Ishibashi;K.Sato
• 通讯作者: K.Sato

Magnetic properties of MnP nanowhiskers grown by MBE

MBE 生长的 MnP 纳米晶须的磁性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physica E-Low-Dimensional Systems&Nanostructures 40
• 作者: A. D. Bouravleuv;S. Mitani;R. M. Rubinger;M. C. do Carmo;N. A. Sobolev;T. Ishibashi;A. Koukitu;K. Takanashi;K. Sato
• 通讯作者: K. Sato

MBE growth and TEM analyses in Mn-Ge-P compounds

Mn-Ge-P 化合物的 MBE 生长和 TEM 分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys. Stat. Sol. (a ) 203・[11]
• 作者: K.Minami;A.D.Bouravleuv;Y.Sato;T.Ishibashi;N.Kuwano
• 通讯作者: N.Kuwano

Self-assembled nanowhiskers grown by MBE on InP(001) surface

InP(001)表面MBE生长的自组装纳米晶须

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys.Stat.Sol. (a) 203[11]
• 作者: A.D.Bouravleuv;K.Minami;T.Ishibashi;K.Sato
• 通讯作者: K.Sato

MnP and Ge self-assembled nanowhiskers on InP (001)

InP (001) 上的 MnP 和 Ge 自组装纳米晶须

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.14th Int.Symp. Nanostructure Phys.and Tech.(NANO2006), June 26-30, 2006, St.Petersburg, Russia
• 作者: A.Bouravleuv;K.Minami;T.Ishibashi;K.Sato
• 通讯作者: K.Sato