磁性イオン原子層ドープ量子構造の局在励起子による微小領域磁性の研究

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1. GaAs基板上ZnMnSeの磁化率GaAs(100)基板上にMBE成長させたZnMnSe膜の磁化率を、SQUID法で5〜300Kにわたって測定した。成長層厚は0.7〜1.2μmである。Mn組成が5%以下の試料の磁化率は温度の低下とともに増大して常磁性的な振る舞いを示すが、21%では120K付近にピークがみられ反強磁性的な特性を示した。X線マイクロアナライザではMn組成の不均一は検出されなかったが、X線回折ではMn組成が増加するとMn-rich領域の形成が示されている。閃亜鉛鉱構造のMnSeのネール温度は約5〜20MLで95〜115K、3MLで75Kと報告されている。測定した組成21%の試料のネール温度は約120Kであることから、高Mn組成の試料中には閃亜鉛鉱構造のMnSeの形成が示唆される。このMnSe領域の大きさは約20MLであると考えられる。2. ZnTe、ZrMnTe、MnTeのMBE成長GaAs(100)基板上にZnTe、ZnMnTe、MnTeをMBE成長させた。ZnTeの最適成長条件はTe/Znビーム強度比=2、基板温度=280℃である。この条件で作成した厚み2μm程度のZnTeエピタキシャル膜で、重い正孔と軽い正孔の自由励起子による発光と反射の信号がよく分離して観測され、結晶の高品質性が確認された。さらに、Mn組成約40%までの閃亜鉛鉱構造ZnMnTe及び閃亜鉛鉱構造のMnTeエピタキシャル膜を作成した。