Ferromagnetismus in dünnen verspannten III-V-Halbleiterschichtsystemen

麻省理工学院在diesem Projekt sollen Niedertemperatur-Molekularstrahlepitaxie ferromagnetische Hetero-Schichtsysteme麻省理工学院sehr dunnen层来自Mangan-haltigen III-V-Verbindungshalbleitern auf (OOl) GaAs-Substrat hergestellt和untersucht了。[2] [1] [1] [1] [1] [1] [2] [1] [1] [2] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]Die compplexe valenzband - struktur wind so maßgeschneidert， ass eine starke ferromagnetische Kopplung der magnetischen mn -矩durch p-d Austausch-Wechselwirkung mit in der Schicht lokalisierten， hochentarteten, and stark anisotropen 2D-Löchergas erreicht wind。Die energetische Aufspaltung der schichhen - und leichtlochartigen Valenzbandzustände， Die Spinaufspaltung and Die vernehmliche Besetzung nur eines lochtypes bewirkt nach dem zenermodel Die magnetische各向异性，Die möglicherweise mit ferroelektrisehen Schichten and Gateelektroden ber Die varierte Löcherdichte可逆gesteuert werden kann。Dies ermöglicht自旋子- strukturen mit neutrigger Funktionalität im Magnetotransport。Neben der Optimierung der struckturrellen Qualität der Schichtsysteme werden magnetische, elektrische and optische Untersuchungen durchgefhrt。

In diesem Projekt sollen mit Niedertemperatur-Molekularstrahlepitaxie ferromagnetische Hetero-Schichtsysteme mit sehr dünnen Schichten aus Mangan-haltigen III-V-Verbindungshalbleitern auf (OOl)GaAs-Substrat hergestellt und untersucht werden. Beispielsweise in InGaMnAs Legierungsschichten mit Dicken von nur wenigen Nanometera sollen die elastische Verspannung und Quanten-Konfinementeffekte zur gezielten Kontrolle ihres ferromagnetischen Verhaltens genutzt werden. Die komplexe Valenzbandstruktur wird so maßgeschneidert, dass eine starke ferromagnetische Kopplung der magnetischen Mn-Momente durch p-d Austausch-Wechselwirkung mit dem in der Schicht lokalisierten, hochentarteten, und stark anisotropen 2D-Löchergas erreicht wird. Die energetische Aufspaltung der schwer- und leichtlochartigen Valenzbandzustände, die Spinaufspaltung und die vernehmliche Besetzung nur eines Lochtyps bewirkt nach dem Zenermodell die magnetische Anisotropie, die möglicherweise mit ferroelektrisehen Schichten und Gateelektroden über die variierte Löcherdichte reversibel gesteuert werden kann. Dies ermöglicht Spintronik-Strukturen mit neuartiger Funktionalität im Magnetotransport. Neben der Optimierung der strukturellen Qualität der Schichtsysteme werden magnetische, elektrische und optische Untersuchungen durchgeführt.