スピン制御による半導体超構造の新展開

使用自旋控制的半导体上部结构的新进展

基本信息

批准号：
08355025
负责人：
大野英男
金额：
--
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/半導体ヘテロ構造も実現された。この結果半導体超構造のスピンを理解して積極的に制御し、応用を考えることが可能となりつつある。本研究では、半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする、ことを目的とする重点領域研究のための企画調査を行った。第1回目の研究会を平成8年9月26-27に仙台で行い、予定されている計画研究の内容を発表すると共に有機的に研究を推進するための協力関係について話し合った。さらに、一般に公開された第2回の研究会を平成9年1月27-28日仙台国際センターにて開催し、予定されている計画研究メンバのみならず広く国内・国外の研究者の参加を得て、III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体、磁性不純物添加半導体、新しい磁性半導体の開発、メゾスコピック領域も含めた超構造のスピン物性についての研究発表と研究討論を行った。第3回の研究会は平成9年3月13日に行われ、重点領域の公募研究について討論を行った。

到目前为止，基于半导体中载流子自旋和磁性离子之间交换相互作用的各种物理特性尚未在应用中脱颖而出。这是因为材料技术和上部结构制造技术不发达，无法主动控制和利用电子自旋的自由度。然而，近年来情况发生了显着变化。制备II-VI族和III-V族稀磁半导体及其超结构已成为可能，并且还实现了磁性杂质掺杂半导体结构和磁/半导体异质结构。因此，理解半导体上部结构的自旋、主动控制它们并考虑应用变得可能。在本研究中，通过综合结合半导体超结构中与自旋相关的材料、超结构制造、测量和理论的研究，我们将（1）建立一种具有显着自旋特性的半导体超结构的制造方法，（2）阐明半导体超结构的自旋特性。半导体上部结构的自旋特性，以及（3）阐明利用新的自旋自由度的半导体上部结构的应用可能性进行了规划调查。第一次研究会议于1996年9月26-27日在仙台召开，会上我们介绍了计划研究的内容，并讨论了合作关系，以有机地推动研究。此外，第二次公开学习会于1997年1月27日至28日在仙台国际中心举行，不仅有计划的研究成员，而且有广泛的国内外研究人员参加。此外，我们还介绍并讨论了III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体、磁性杂质掺杂半导体、新型磁性半导体的开发以及包括介观区域在内的超结构的自旋特性的研究。 1997年3月13日召开第三次研究会，就重点领域的公共研究进行了讨论。