1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10130207
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
森下 義隆 東京農工大学, 工学部, 助教授 (00272633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 隆幸 東京農工大学, 工学部, 助手 (20272635)
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| Keywords | 磁性体 / 半導体ヘテロ構造 / 分子線エピタキシ法 / ラテラル成長 / 選択成長 / 磁性体量子細線 / 磁性体量子ドット |
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| Research Abstract |
磁性体/半導体ハイブリッドデバイスの実現を目的として、分子線エピタキシ(MBE)法によりパターン基板上にMnAs/GaAsヘテロ構造の作製を行った。
ストライプ状の段差を設けたGaAs基板上にMnAsのMBE成長を行った結果、Mnフラックスの方向で薄膜の成長位置(段差基板の表面のみ、または斜面のみなど)を制御できることが分かった。また、得られた薄膜は下地の形状を維持していることから、この成長温度(250℃)ではMn原子の表面拡散が小さいことが分かった。この結果をもとに、V溝基板を用いることで片側斜面上にのみMnAs膜の成長が可能であると考え、V溝基板上へGaAs/MnAsラテラル多層構造の成長を行い、SEMおよびEDXを用いて評価した。その結果、GaAs成長時に基板温度を低く(600℃→520℃)することによってGa原子の表面拡散を抑え、かつ基板の角度を調節しGaフラックスの入射角度を制御することで片側斜面にのみGaAs成長を行い、その後反対側の斜面にMnAsの成長を行ことでGaAs/MnAsラテラル多層構造の作製に成功した。
さらに、電子ビームリソグラフィーで幅500nmのV溝を形成し、その片側斜面上にMnAs磁性細線構造の作製に成功した。
これらの結果は、高品質ナノスケールの磁性体細線、ドットの作製の礎となるものである。
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[Publications] 森下義隆: "Effect of atomic hydrogen on molecular-beam epitaxy of MnAs/GaAs heterostructure" J.Magn.Soc.Jpn.22. 215-217 (1998)
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[Publications] 佐藤勝昭: "Magnetooptical spectra in MnSb and MnAs films prepared by atomic-hydrogen assisted hot wall epitaxy on GaAs" J.Magn.Magn.Matter.177-181. 1379-1380 (1998)
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[Publications] 森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs in the presence of atomic hydrogen" J.Crystal Growth. 187. 228-233 (1998)
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[Publications] 森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs on patterned GaAs substrates" J.Magn.Soc.Jpn.23. 682-684 (1999)
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[Publications] 石橋隆幸: "Magneto-optical imaging by scanning near-field optical microscope using polarization modulation technique" J.Magn.Soc.Jpn.23. 712-714 (1999)
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[Publications] 森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs on the(111)facets of grooves in a nonplanar substrate" J.Crystal Growth. (発表予定).
