Study on Room Temperature Ferromagnetic Nitride Semiconductor Nanostructures and Nanospintronics Device Application

室温铁磁氮化物半导体纳米结构及纳米自旋电子器件应用研究

• 批准号: 18360009
• 负责人: ASAHI Hajime
• 金额: $ 11.29万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18360009/
• 关键词: スピンエレクトロニクス; 半導体物性; MBE; ナノ材料; 結晶工学

(1) GaGdN/GaN超格子構造を成長し、キャリア誘起磁性による磁化の向上を観測した。(2) 室温強磁性を示すGaCrNナノロッド構造の成長を実現した。(3) GaGdN を低温成長することにより、Gd 濃度の増加とそれに伴う飽和磁化の大幅な増大を実現した。Si の同時ドーピングにより更なる飽和磁化の増大が可能なことを示した。(4) Alフラックスを減少させて成長することにより、ヘテロ界面が平坦でAlドロップレットのない良好なGaCrN/AlN多重量子ディスク(MQDisk)ナノロッド構造の成長に成功した。(5) GaCrN/AlN/GaCrN 三層構造ダイオードを作製し、77K においてトンネル磁気抵抗(TMR)効果を観測した。全半導体ベースのTMR デバイスでは最高の温度でのTMR 効果の観測である。(6) AlNの代わりにAlGaNに置換えたGaCrN/AlGaN-MQW構造とすることによっても平坦なヘテロ界面を持つ良好なMQW構造が成長可能なことが分かった。この知見に基づき、AlGaNGaCrN/AlGaN三層構造磁気トンネルデバイスを試作した。

(1) The GaGdN/GaN superlattice structure を grows <s:1>, キャリア induces magnetism による magnetization <s:1> moves upward を観 measures <s:1> た. (2) Room-temperature strong magnetism を indicates すGaCrNナノロッド structure <s:1> growth を occurrence of を た た (3) GaGdN を low temperature growth す る こ と に よ り, concentration of Gd の raised plus と そ れ に with う saturation magnetization の な sharply raised large を be presently し た. The simultaneous ド, ド, ピ, グによ, グによ and なる saturation magnetization <s:1> increase が may な, とを, とを indicate た た. (4) Al フ ラ ッ ク ス を reduce さ せ て growth す る こ と に よ り, ヘ テ ロ interface が flat で Al ド ロ ッ プ レ ッ ト の な い good な GaCrN/AlN multiple quantum デ ィ ス ク (MQDisk) ナ ノ ロ ッ ド tectonic の growth に success し た. (5) GaCrN/AlN/GaCrN three layers structure ダ イ オ ー ド を as し, 77 k に お い て ト ン ネ ル magnetic 気 resistance (TMR) working fruit を 観 measuring し た. All-semiconductor ベ, ス, <s:1> TMR デバ, スで, <s:1> maximum <s:1> temperature で, <s:1> TMR effect <s:1> 観 measurement である. (6) AlN の generation わ り に AlGaN に replacement え た GaCrN/AlGaN - MQW structure と す る こ と に よ っ て も flat な ヘ テ ロ interface を hold good つ な MQW structure が growth may な こ と が points か っ た. The knowledge of に basis づ た, AlGaNGaCrN/AlGaN three-layer structure magnetic atmosphere ト ネ デバ デバ スを スを attempts to make た.

项目成果

薄膜ハンドブック

薄膜手册

• 发表时间: 2008
• 作者: 木股 雅章;浅地 伸洋;太田 喬;高畑 晶弘;島田 佳玄;吉岡 文雄;吉田 昌史;Masafumi Kimata;Masafumi kimata;木股雅章;木股 雅章;Masafumi Kimata;Masafumi Kimata;木股雅章;木股雅章;木股雅章;Masafumi Kimata;木股雅章
• 通讯作者: 木股雅章

Third magnetic phase of GaGdN detected by SX-MCD

SX-MCD 检测到 GaGdN 的第三磁相

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Takahashi;Y. Hiromura;S. Emura;T. Nakamura Y. K. Zhou;S. Hasegawa and H Asahi
• 通讯作者: S. Hasegawa and H Asahi

Si基板上GaCrNナノロッドの作製とその評価(2)

Si 衬底上 GaCrN 纳米棒的制备与评价 (2)

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. K. Zhou;S. Kimura;S. Emura;S. Hasegawa;H. Asahi;亀岡恒志;丹保浩行
• 通讯作者: 丹保浩行

Annealing effect in GaDyN on optical and magnetic properties

GaDyN 的退火效应对光学和磁性能的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Y.K.Zhou;M.Takahashi;S.Kimura;S.Emura;S.Hasegawa;H.Asahi
• 通讯作者: H.Asahi

Growth and characterization of InCrN and(In, Ga, Cr)N

InCrN 和(In, Ga, Cr)N 的生长和表征

• 发表时间: 2008
• 期刊: Phys. Stat. Sol (c)5
• 作者: S. Kimura;S. Emura;K. Tokuda;Y. Hiromura;S. Hayakawa;Y.K. Zhou;S. Hasegawa and H. Asahi
• 通讯作者: S. Hasegawa and H. Asahi