希薄磁性半導体超格子及び面内磁化磁性ガ-ネット薄膜の光磁気特性の研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550255
• Research Institution: Fukuoka Institute of Technology
• Principal Investigator: 今村 正明 福岡工業大学, 工学部, 教授 (40111794)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 基直 福岡工業大学, 工学部, 助手 (00148909) ; 山口 俊尚 福岡工業大学, 工学部, 教授 (50037925)
• Keywords: 分子線エピタキシャル / 希薄磁性半導体 / カドミウムテルル / 光磁気特性 / 磁性ガ-ネット薄膜

Research Abstract

当初の研究計画に基づき初年度は、希薄磁性半導体CdTeを基本素材としてCd_<1ーX>Mn_XTe単層膜及びCd_<1ーX>Mn_XTeーCdTe超格子膜の(0001)サファイア基盤上へのエピタキシャル成長をMBE法により行うことを主目標にして実験を進めた。この結果、エピタキシャル成長の条件をおさえつつCdMnTe単層膜及びCdTeーCdMnTe多層膜を作成し、これらについてRHEEDによるその場観察、X線回析および分光分析により、本装置を用いて良質のエピタキシャル膜が作成出来ることを確認することが出来た。ただし、現在のところ、多層膜が完全な超格子構造になっているかは、X線サテライトパタ-ンの観察が十分に出来ていないため、明確な確認はで出来ていない。本年度はこのようにして得られたエピ膜についての光及び光磁気特性の把握を主として行い、CdにたいするMn置換の効果はMnのモル分率0.1につきほぼ50nmの吸収端の短波長側への遷移として現れることを確認し、ファラデ-回転についてはx=0.1の膜で約ー0.1deg/cm/gauss、x=0.3の膜については約ー2.5deg/cm/gaussの最大値を波長約0.6μmにおいて得た。これらはかなり大きなファラデ-効果であるといえる値であり、今後さらに特性を上げたいと考えている。これらの結果については平成2年度電気関連学会九州支部大会(九工大、10月)、同日本応用磁気学会(愛媛大、11月)で報告し、本学エレクトロニクス研究所所報第7号にまとめた。
磁性ガ-ネット単結晶薄膜の光磁気特性については、かなり大きな相反効果が測定されることを先に明らかにしたが、この結果は昨年度電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(京都大、平成2年1月)で報告し、本年度は光磁気効果の光制御用磁性ガ-ネット薄膜における諸磁気量測定法への応用と関連させて、電気学会マグネテイクス研究会(岐阜大、12月)で成果の報告を行った。
なお、備品として購入した光センサ及び電源は光磁気測定用に用いるものであり、また消耗品費の約3分の1は液体窒素費に充当した。その他の消耗品で主なものは電気部品及び光学部品である。

Research Products

• [Publications] 今村 正明: "Analysis of Integrated Optical Isolator Using a Single Section of Magnetic Garnet Waveguide Layer" 日本応用磁気学会誌. 11ーS1. 373-376 (1987)
• [Publications] 中原 基直: "Bi置換LPE磁性ガ-ネット膜の作製と光導波特性" 福岡工大エレクトロニクス研究所所報. 5. 111-118 (1988)
• [Publications] 今村 正明: "分子線エピタキシャルによるIIーIV族半導体単結晶膜のエピタキシャル成長とその光磁気特性の基礎的研究" 福岡工大エレクトロニクス研究所所報. 6. 19-24 (1989)
• [Publications] 今村 正明: "分子線エピタキシャルによる磁性半導体CdMnTe薄膜の作成とその基礎特性" 福岡工大エレクトロニクス研究所所報. 7. 13-17 (1990)