2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on spin thermoelectric effect in Telluride base magnetic semiconductor
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15K05987
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
浅田 裕法 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70201887)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仙波 伸也 宇部工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40342555)
岸本 堅剛 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (50234216)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 強磁性半導体 / IV-VI族半導体 / 異常ネルンスト効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はさらにキャリア濃度の異なる試料における異常ネルンスト効果を調べるため、作製条件について成長温度、Mn蒸気圧ならびにTe/Mn供給比を大きく変えた試料をBaF2及びGaAs基板上に作製した。Teの供給量を増やすとキャリア濃度が低下する傾向がみられたが、低キャリア濃度(10＾19 cm-3以下)の試料を得ることはできなかった。このため、本研究で作製した試料においては、異常ネルンスト効果による最大起電力のキャリア濃度依存性はみられなかった。これまでの研究により、BaF2基板に加え、GaAs基板上へ(Ge,Mn)Teの成長を試み、Mn濃度x=0.4までの薄膜を得ることができた。また、(Ge,Cr)TeについてはSrF2基板においてx=0.1でキュリー温度200 KとこれまでのBaF2基板に比べ、高いキュリー温度を示すエピタキシャル膜を得ることができた。成長温度ならびにTe/Mn供給比を変えてGaAs(111)基板上に成長した(Ge,Mn)Teの異常ネルンスト効果の温度依存性について調べた結果、測定温度を上昇させた際に起電力の符号が反転する試料がみられた。このような実験結果は(Ga,Mn)Asにおいても報告されており、(Ga,Mn)As同様に抵抗率に対する異常ホール係数の関係からサイドジャンプ散乱が支配的であることがわかった。(Ge,Mn)Teは縮退半導体であることから金属を仮定した場合の異常ネルンスト電圧の式を導出し、実験結果と比較したところ、起電力の温度依存性と定性的によい一致を得た。
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