Control of self-organized formation of magnetic element-rich nanowires in semiconductors and its device application

半导体中富磁性元素纳米线的自组织形成控制及其器件应用

• 批准号: 21310070
• 负责人: KURODA Shinji
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21310070/
• 关键词: スピントロニクス; スピン偏極電子源; 強磁性半導体; クラスター; ハーフメタル; 超常磁性; ブロッキング温度; 磁気光学効果; 異常ホール効果; 分子線エピタキシー; 不純物ドーピング; 強磁性クラスター; 磁気異方性

As an example of the aggregation of a magnetic element in semiconductors, we have studied the aggregation of Cr in a II-VI magnetic semiconductor (Zn, Cr)Te. We have grown thin films of (Zn, Cr)Te doped with a donor impurity iodine (I) by molecular beam epitaxy (MBE) and have investigated how the Cr aggregation depends on the growth conditions by performing structural analyses using transmission electron microscope (TEM) and x-ray diffraction (XRD) on a series of samples grown under a systematic variation of the MBE growth conditions. As a result, we have found that the Cr aggregation changes depending on the average Cr composition in the crystal and the growth temperature. In particular, for a high average Cr composition, Cr atoms aggregate into precipitates of Cr_<1-δ>Te nanocrystals of hexagonal structure and the amount of the precipitation increases with the growth temperature.

作为半导体中磁性元素聚集的一个例子，我们研究了 II-VI 族磁性半导体 (Zn, Cr)Te 中 Cr 的聚集。我们生长了掺杂施主的 (Zn, Cr)Te 薄膜。通过分子束外延 (MBE) 分析杂质碘 (I)，并通过使用透射电子显微镜 (TEM) 和 X 射线衍射进行结构分析，研究了 Cr 聚集如何取决于生长条件（X 射线衍射）对在 MBE 生长条件的系统变化下生长的一系列样品进行分析，结果发现 Cr 聚集的变化取决于晶体中的平均 Cr 成分和生长温度。由于平均Cr成分高，Cr原子聚集成六方结构的Cr_<1-δ>Te纳米晶析出物，且析出量随着生长温度的升高而增加。

项目成果

Effect of co-doping of donor and acceptor impurities in the ferromagnetic semiconductor Zn_<1-χ>Cr_χTe studied by softx-ray magnetic circular dichroism

软X射线圆磁二色性研究铁磁半导体Zn_<1-χ>Cr_χTe中施主和受主杂质共掺杂的影响

• DOI: 10.1088/0953-8984/23/17/176002
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Physics : Condensed Matter
• 作者: Y. Yamazaki;T. Kataoka;V. R. Singh;A. Fujimori;F.-H. Chang;D.-J. Huang;H.-J. Lin;C. T. Chen;K. Ishikawa;K. Zhang;S. Kuroda
• 通讯作者: S. Kuroda

四元混晶半導体(Cd, Mn, Cr)TeのMBE成長と磁化特性

四元混晶半导体(Cd、Mn、Cr)Te的MBE生长和磁化特性

• 发表时间: 2010
• 作者: 石川弘一郎;黒田眞司
• 通讯作者: 黒田眞司

希薄磁性半導体(Zn, Cr)TeにおけるCr凝集領域の形成と磁化特性

稀磁半导体(Zn,Cr)Te中Cr团聚区的形成及磁化特性

• 发表时间: 2012
• 作者: 小林広明;西尾陽太郎;金澤研;黒田眞司;三留正則;板東義雄
• 通讯作者: 板東義雄

MBE growth and magnetic properties of quaternary magnetic semiconduc tor (Cd, Mn, Cr)Te

四元磁半导体(Cd,Mn,Cr)Te的MBE生长及磁性能

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physics of Semiconductors, AIP Conference Proceedings
• 作者: K.Ishikawa;S.Kuroda
• 通讯作者: S.Kuroda

二元化合物CrTeのCdTe(001)上へのMBE成長と結晶構造解析

CdTe(001)上二元化合物CrTe的MBE生长及晶体结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 西尾陽太郎;石川弘一郎;金澤研;黒田眞司;三留正則;板東義雄
• 通讯作者: 板東義雄