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2011 年度 研究成果報告書

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

研究課題

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研究課題/領域番号 21560015
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関大阪大学

研究代表者

周 逸凱  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (60346179)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードスピントロ二クス / 半導体物性 / MBE / ナノ材料 / 結晶工学
研究概要

GaGdN/ AlGaN対称型多重ダブル量子井戸構造及びGaDyN/ GaN二重障壁構造を、プラズマ支援分子線エピタキシー法を用いて、GaN(0001)テンプレート基板の上に成長させた。いずれの構造において、磁化測定より室温において強磁性を示す明瞭なヒステリシスループが観察された。磁場PLスペクトルから、GaNより高エネルギー側にGaGdN量子井戸層からの発光を確認し、通常のGaN(g因子2)と比べ、g因子が約60であることが得られた。また、GaDyN/ GaN二重障壁構造において、膜厚を変えるとこによって、磁性層間の層間相互作用が確認できた。量子ナノ構造において、磁性制御が容易に実現できることがわかった。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Low-temperature molecular beam epitaxy growth and properties of GaGdN nanorods2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, S. Hasegawa, H. Kameoka, Y. K. Zhou, S. Emura and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth

      巻: 323 ページ: 323-325

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural characterization of MBE grown InGaGdN/ GaN and InGaN/ GaGdN superlattice structures2011

    • 著者名/発表者名
      D. Krishnamurthy, S. N. M. Tawil, M. Ishimaru, S. Emura, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      D. Phys. Stat. Sol

      巻: 8(7-8) ページ: 2245-2247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence from exciton-polarons in GaGdN/ AlGaN multiquantum wells2011

    • 著者名/発表者名
      M. Almokhtar, S. Emura, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 23 ページ: 325802-1-325802-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large magneto-optical effect in low-temperature-grown GaDyN2011

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Sol

      巻: 8(7-8) ページ: 2173-2175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of Gd-doped InGaN/ GaN multiple quantum wells and their characterization2011

    • 著者名/発表者名
      S. Hasegawa, R. Kakimi, S. N. M. Tawil, D. Krishnamurthy, Y. K. Zhou and H. Asahi
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Sol

      巻: 8(7-8) ページ: 2 047-2049

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GaGdN/ AlGaN multiple quantum disks grown by RF-plasma-assisted molecular-beam epitaxy2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, S. Hasegawa, M. Uenaka, Y. K. Zhou, S. Emura and H. Asahi
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Sol

      巻: 7 ページ: 1576-1578

    • 査読あり
  • [雑誌論文] tructural and Magnetic Properties of GaGdN/ GaN Superlattice Structures2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. W. Choi, S. Kimura, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 518 ページ: 5659-5661

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra-low turn-on field from ultra-long ZnO nanowire arrays emitters2010

    • 著者名/発表者名
      G. Meng, X. D Fang, Y. K Zhou, J. U Seo, W. W Dong, S. Hasegawa, H. Asahi, H. Tambo, M. G Kong and L. Li
    • 雑誌名

      J. of Alloys Comp

      巻: 491 ページ: 72-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Properties of GaGdN Studied by SX-MCD and XAFS2010

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Supercond. Nov. Magn.

      巻: 23 ページ: 107-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Annealing effect in GaDyN on optical and magnetic properties2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, M. Takahashi, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Supercond. Nov. Magn.

      巻: 23 ページ: 103-105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The third magnetic phase of GaGdN detected by SX-MCD2010

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, Y. Hiromura, S. Emura, T. Nakamura Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. Ser.

      巻: 23 ページ: 411-412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetism and Luminescence of Diluted Magnetic Semiconductors GaGdN and AlGdN2009

    • 著者名/発表者名
      S. Emura, M. Takahashi, H. Tambo, A. Suzuki, T. Nakamura, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc.

      巻: Ser. 1111 ページ: 49-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Properties of AlCrN, GaCrN and InCrN2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, S. Emura, K. Tokuda, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 311 ページ: 2046-2048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Aligned CrN Nano-clusters in Cr-delta-doped GaN2009

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. Kimura, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter.

      巻: 21 ページ: 064216-1-064216-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Growth and Characterization of GaCrN Nanorods on Si Substrate2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, S. Kimura, Y. Yamauchi, Y. Hiromura, Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth

      巻: 311 ページ: 2962-2965

    • 査読あり
  • [学会発表] Large magneto-optical effect in low-temperature-grown GaCrN and GaCrN : Si2011

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      9th International Conference on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      2011-07-13
  • [学会発表] Large Zeeman splitting in GaGdN/ AlGaN magnetic semiconductor double quantum well2011

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, M. Almokhtar, H. Kubo, N. Mori, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      Superlattices, 5th Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors
    • 発表場所
      Mie, Japan
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] Growth and characterization of GaN-based dilute magnetic semicondcutors and their nanostructures2011

    • 著者名/発表者名
      S. Hasegawa, Y. K. Zhou, S. Emura and H. Asahi
    • 学会等名
      2011 Villa Conference on Interactions Among Nanostructures
    • 発表場所
      Las Vegas, Nevada, USA
    • 年月日
      2011-04-22
  • [学会発表] Growth and characterization of transition-metal and rare-earth doped III-nitride semiconductors for spintronics2010

    • 著者名/発表者名
      H. Asahi, S. Hasegawa, Y. K. Zhou and S. Emura
    • 学会等名
      2010 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2010-12-02
  • [学会発表] Large magneto-optical effect in low-temperature-grown GaDyN2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride semiconductors(IWN2010)
    • 発表場所
      Tampa, Florida, USA.
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Magnetotransport properties in Gd-doped GaN grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      S. Hasegawa, M. Kin, D. Abe, K. Higashi, Y. K. Zhou and H. Asahi
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride semiconductors(IWN2010)
    • 発表場所
      Tampa, Florida, USA.
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] Structural characterization of MBE grown InGaGdN/ GaN and InGaN/ GaGdN superlattice structures2010

    • 著者名/発表者名
      D. Krishnamurthy, S. N. M. Tawil, M. Ishimaru, S. Emura, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride semiconductors(IWN2010)
    • 発表場所
      Tampa, Florida, USA.
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] GaGdN/ AlGaN multiple quantum disks grown by RF-plasma-assisted molecular-beam epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, S. Hasegawa, M. Uenaka, Y. K. Zhou, S. Emura and H. Asahi
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride semiconductors(IWN2010)
    • 発表場所
      Tampa, Florida, USA.
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] Low-temperature molecular beam epitaxy growth and properties of GaGdN nanorods2010

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, H. Kameoka, Y. K. Zhou, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      16th International Conference on Molecular Beam Epitaxy
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2010-08-21
  • [学会発表] Defect structure of MBE-grown GaCrN diluted magnetic semiconductor films2010

    • 著者名/発表者名
      A. Yabuuchi, M. Maekawa, A. Kawasuso, S. Hasegawa, Y. K. Zhou and H. Asahi
    • 学会等名
      12th International Workshop on Slow Positron Beam Techniques
    • 発表場所
      North Queensland, Australia
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Enhanced magneto-optic effect in GaGdN/ AlGaN ferromagnetic semiconductor double quantum well superlattices2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K Zhou, M. Almokhtar, H. Tani, H. Kubo, N. Mori, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on the Physics and Applications of Spin Related Phenomena in Semiconductors
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Interfacial stress and thermal expansion effects for PL spectra in AlGaN/ GaN MQW2010

    • 著者名/発表者名
      S. Emura, H. Tani, H. Raebiger, Y. K. Zhou, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-07-26
  • [学会発表] MBE growth and characterization of GaGdN/ AlGaN magnetic semiconductor double quantum well superlattices2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K Zhou, M. Almokhtar, H. Tani, H. Kubo, N. Mori, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2010-07-05
  • [学会発表] Structural and magnetic properties of diluted magnetic semiconductor GaGdN nanorods2010

    • 著者名/発表者名
      H. Tambo, S. Hasegawa, K. Higashi, R. Kakimi, S. N. M. Tawil, Y. K. Zhou, S. Emura, H. Asahi
    • 学会等名
      37th International Symposium on Compound Semiconductor 2010(ISCS2010)
    • 発表場所
      Takamatsu, Kagawa, Japan
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Improvement in luminescence properties of TlInGaAsN/ TlInP multi-layers grown by gas source molecular beam epitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, S. Nonoguchi, J. Q. Liu, Y. Tanaka, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      6th Handai Nanoscinece and Nanotechnology International Symposium
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka
    • 年月日
      2010-06-01
  • [学会発表] Enhanced Zeeman effect in GaGdN/ AlGaN ferromagnetic semiconductor double quantum well superlattices2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, M. Almokhtar, H. Tani, H. Kubo, N. Mori, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      6th Handai Nanoscinece and Nanotechnology International Symposium
    • 発表場所
      Osaka University, Osaka
    • 年月日
      2010-06-01
  • [学会発表] MBE growth of GaGdN/ AlGaN multiple quantum wells an their magnetic properties2010

    • 著者名/発表者名
      S. Hasegawa, H. Tani, M. Kin, Y. K. Zhou and H. Asahi
    • 学会等名
      13th SANKEN International Symposium, Osaka International Airport Conference Hall
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2010-01-08
  • [学会発表] Large Zeeman splitting in low-temperature-grown GaDyN2009

    • 著者名/発表者名
      Y. K. Zhou, H. Ichihara, S. Emura, S. Hasegawa and H. Asahi
    • 学会等名
      International Syposium of Post-Silicon Materials and Devices Research Alliance Project
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      20090905-06
  • [備考]

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/pem/

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公開日: 2013-07-31  

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