高スピン偏極物質およびナノ構造の形成とスピン依存伝導現象の研究

高自旋极化材料和纳米结构的形成以及自旋相关传导现象的研究

• 批准号: 10J55122
• 负责人: 秋山 了太
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J55122/
• 关键词: 磁性半導体; 磁気ポーラロン; パーコレーション; ゲルマニウム; 小角散乱; 微粒子; 磁気抵抗; コトンネル; 単電子効果; クーロンブロッケード; トンネル異方性磁気抵抗; MBE

GeにMnをドープしたGe1-xMnxについて、Ge(111)基板上への成長でどのようにMnドープ濃度に対して構造・磁性が依存するかは今まで未解明であった。分子線エピタキシー法によってGe1-xMnx成膜を行い、評価をした結果、Mnのドーピング濃度を高くするにつれ、Mn濃度の高い領域が分散してできることがX線小角散乱法や透過電子顕微鏡観察によって分かった。そのMnリッチ領域は、Mnドーピング濃度を高くするにつれ広がってゆき、それによって膜に構造的不均一性が現れることがわかった。そしてそれが磁性に強く影響を与える事を明らかにした。具体的には、Mnが低濃度領域(～9%)においては磁気ポーラロンがパーコレートすることで強磁性クラスターが大きくなり、やがて相関長が長距離となって10K付近において強磁性転移を起こすことが、磁化測定や伝導測定の理論との良い一致などから示唆された。一方、Mn濃度が14%程度の高濃度になると、Mn原子同士の直接交換相互作用の存在や、高い構造的不均一性によって磁気転移が緩慢になり、75K以下付近から徐々に磁気ポーラロンの核ができ始め、段階的に強磁性転移してゆき、10Kで転移が完了する振舞いを示すことが伝導・磁化測定から分かった。これらは単純な磁気パーコレーションモデルだけでは説明できず、不均一性の高いdisorderな構造を持つ物質で見られる現象で、グリフィス相に類似した振舞いとして興味深い現象である。

Ge に Mn を ド ー プ し た Ge1 - xMnx に つ い て, Ge (111) substrate へ の growth で ど の よ う に Mn ド ー プ concentration に し seaborne て structure, magnetic が dependent す る か は today ま で not interpret で あ っ た. Method of molecular line エ ピ タ キ シ ー に よ っ て Ge1 - xMnx film-forming を い, review 価 を し た results, Mn の ド ー ピ ン グ high concentration を く す る に つ れ が dispersion, high concentration of Mn の い field し て で き る こ と が method of X-ray small Angle scattered や through electronic 顕 micromirror 観 examine に よ っ て points か っ た. そ の Mn リ ッ チ は, Mn ド ー ピ ン グ high concentration を く す る に つ れ hiroo が っ て ゆ き, そ れ に よ っ て membrane に uneven structure of a sexual が now れ る こ と が わ か っ た. そ し て そ れ が strong magnetic に く influence を and え る matter を Ming ら か に し た. Specific に は (~ 9%), low Mn が concentration field に お い て は magnetic 気 ポ ー ラ ロ ン が パ ー コ レ ー ト す る こ と で strong magnetic ク ラ ス タ ー が big き く な り, や が て phase masato が long long と な っ て pay nearly 10 k に お い て strong magnetic planning move を up こ す こ と が, determination of magnetization や 伝 guide determination の theory と の good い consistent な ど か ら in stopping さ れ Youdaoplaceholder0. One party, the degree of 14% Mn concentration が の high-concentration に な る と, Mn atoms with の direct exchange interaction exist の や, high い structural heterogeneity に よ っ て magnetic 気 planning move slow が に な り, below 75 k pay nearly か ら xu 々 に magnetic 気 ポ ー ラ ロ ン の nuclear が で き め, Duan Jie に strong magnetic planning move し て ゆ き, 10 k で planning finished moving が す る dance The を indicates that the す とが伝 とが伝 とが伝 leads. The magnetization determination shows that the ら is divided into った った. こ れ ら は 単 pure な magnetic 気 パ ー コ レ ー シ ョ ン モ デ ル だ け で は illustrate で き ず uneven, a sexual の high い disorder な tectonic を hold つ material で see ら れ る で, グ リ フ ィ ス phase に similar し た vibration dance い と し て tumblers deep い phenomenon で あ る.

项目成果

Mnリッチナノカラム構造を有するGe1-x Mnx薄膜における光照射効果

光照射对富Mn纳米柱结构Ge1-x Mnx薄膜的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: R.Akiyama;S.Ohya;P.N.Hai;M.Tanaka;岡崎亮平
• 通讯作者: 岡崎亮平

Magnetoresistance enhanced by inelastic cotunneling in a ferromagnetic MnAs nanoparticle sandwiched by nonmagnetic electrodes

夹在非磁性电极之间的铁磁性 MnAs 纳米颗粒中的非弹性共隧道增强了磁阻

• DOI: 10.1063/1.3695990
• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: R.Akiyama;S.Ohya;P.N.Hai;M.Tanaka
• 通讯作者: M.Tanaka

Mnドープ磁性半導体における磁性と伝導特性-構造的均一性と不均一性の影響-

Mn掺杂磁性半导体的磁性和传导特性 - 结构均匀性和非均匀性的影响 -

• 发表时间: 2012
• 作者: R.Akiyama;S.Ohya;P.N.Hai;M.Tanaka;岡崎亮平;秋山了太
• 通讯作者: 秋山了太

Short-range spin correlations in β"-LiFeO2 from bulk magnetization, neutron diffraction, and μSR experiments

• DOI: 10.1103/physrevb.81.024404
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Akiyama, Ryota;Ikedo, Yutaka;Sato, Taku J.
• 通讯作者: Sato, Taku J.

非磁性電極をもつ強磁性MnAs微粒子系ヘテロ接合の非弾性コトンネル中における磁気抵抗

铁磁 MnAs 微粒异质结与非磁性电极的非弹性隧道中的磁阻

• 发表时间: 2011
• 作者: R.Akiyama;S.Ohya;P.N.Hai;M.Tanaka;岡崎亮平;秋山了太;R.Akiyama;Y.Ban;秋山了太;秋山了太
• 通讯作者: 秋山了太