2012 Fiscal Year Research-status Report
光電子ホログラフィーによる強磁性半導体の局所構造解析
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24560016
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
八方 直久 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30285431)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | スピントロニクス / 局所構造解析 / 原子分解能ホログラフィー |
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| Research Abstract |
我々は、高速動作と低消費電力が期待されるスピントロニクス（電子の電荷とスピンの両方を利用した機能デバイス）材料の希薄磁性半導体Ge1-xMnxTeについて、その結晶構造を調べる研究を行っている。2012年度は、前年度（2011年度）に実施した GeMnTe の Te 4d 光電子ホログラフィー実験の結果を解析し、磁性の国際会議（2012年7月、韓国・釜山）などで発表した。また、１試料だけの結果であるが、歪んだ菱面体構造（x=0）から岩塩型構造（x=0.4）に変わる様子を報告することができた。
今後の試料準備のために、これまで Si-Ge 系の薄膜試料を作製していた分子線エピタキシー装置を、Ge-Te 系の試料が作製できるように改造した。今年度については、試運転も兼ねて書き換え型光ディスク材料 Ge-Sb-Te 系結晶作製を試みた（学部４年生卒業研究テーマ）。その結果、多結晶膜の作製に成功し、今後の Ge-Mn-Te 系試料作製に目処をたてることができた。
また、Ge1-xMnxTeと同様に３元系混晶である、III-V族混晶半導体 In1-xGaxSb バルク結晶や、形状記憶合金 FeTiNi バルク結晶や、室温強磁性半導体 Mn 添加 ZnSnAs2 薄膜結晶、Co 添加 Ti02 薄膜結晶などについて、蛍光X線ホログラフィー実験を行った。（蛍光X線ホログラフィーは、光電子ホログラフィーと同様に、物質中の局所的な原子配列を３次元的に調べることができる実験手法である。）その内、In1-xGaxSb については、論文にまとめて Phys. ReV. B 誌に投稿し、掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
強磁性半導体の局所的な原子配列を調べる試料準備のために、これまで Si-Ge 系の薄膜試料を作製していた分子線エピタキシー装置を、Ge-Te 系の試料が作製できるように改造し、今後の Ge-Mn-Te 系試料作製に目処をたてることができた。（試料準備に関する達成度：概ね80%）
また、１試料だけであるが、前年度までに実施した GeMnTe の Te 4d 光電子ホログラフィー実験の結果を解析し、磁性の国際会議（2012年7月、韓国・釜山）などで発表した。 また、原子分解能ホログラフィー技術を使用して、他の３元系混晶、III-V族混晶半導体 In1-xGaxSb バルク結晶や、形状記憶合金 FeTiNi バルク結晶や、室温強磁性半導体 Mn 添加 ZnSnAs2 薄膜結晶、Co 添加 Ti02 薄膜結晶などについて、局所構造解析を行った。その内、In1-xGaxSb については、論文にまとめて Phys. ReV. B 誌に投稿し、掲載された。（測定・解析と成果発表に関する達成度：概ね80%）
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| Strategy for Future Research Activity |
2012 年度に改造・再整備した分子線エピタキシー装置を使用して、Ge-Mn-Te 系試料作製を実施する。試料準備を完了させて、SPring-8 での光電子ホログラフィー実験を実施したい。
Ge-Mn-Te 系試料の母体である GeTe について、蛍光X線ホログラフィーの実験結果を論文にまとめて雑誌投稿を行いたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
試料作製・準備のための設備整備は、2012 年度に概ね実施することができたため、今後は、試料原料などの消耗品費や、出張実験のためや学会発表の旅費などに使用する予定である。
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[Presentation] Local atomic structure analysis of ferromagnetic semiconductor Ge0.6Mn0.4Te by atomic resolution holography2013
Author(s)
N. Happo, Y. Takehara, M. Fujiwara, K. Tanaka, F. Matsui, H. Daimon, T. Matsushita, K. Okada, S. Senba, S. Hosokawa, K. Hayashi, H. Asada
Organizer
ICM2012 (The 19th International Conference on Magnetism)
Place of Presentation
韓国、釜山
Year and Date
20130708-20130713
