2011 Fiscal Year Annual Research Report
強磁性窒化物半導体のナノ構造における磁性制御に関する研究
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21560015
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
周 逸凱 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60346179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝日 一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (90192947)
長谷川 繁彦 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50189528)
江村 修一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90127192)
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| Keywords | スピンエレクトロニクス / 半導体物性 / MBE / ナノ材料 / 結晶工学 |
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| Research Abstract |
電荷、スピン、光を一体とする磁性半導体を用いたデバイスは、その機能の多様化、且つ高度化が期待されている。本研究では、分子線エピタキシー(MBE)法を用いて、磁気モーメントの大きい新しいワイドギャップ室温強磁性半導体を創製し、新規デバイス応用に繋がる様々な物性研究を行った。特に、「スピン」と「光」と関連する磁気光学効果に注目した研究を行なっている。
RF-プラズマ支援分子線エピタキシー法を用いて、GaNテンプレートを基板として使用し、その上にGaNバッファー層を成長させた後に二重障壁トンネルジャンクション(DB-MTJ)構造の成長を行った。構造としては、GaDyN(80nm)/GaN(4nm)/GaDyN(d nm)/GaN(4nm)/GaDyN(15nm)と想定した構造を成長させた。中間の磁気層である厚さd nmのGaDyN層については、d=3,5,8nmを想定して成長させた。作製したGaN/GaDyNDB-MTJsの結晶構造はX線回折(XRD)測定を用いて評価し、X線回折パターンよりDyNのような二次相の析出が確認できず、GaNより低角度側にGaDyNから回折ピークが観察されていることから、GaDyN薄膜の形成が確認できた。また、GaDyNの格子定数がGaNより大きいことがわかった。磁気特性評価から、室温において磁性や異方性が確認され、膜厚と磁性層の層間相互作用が間に確認された。
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