2007 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
07J09000
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
坂井 延寿 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 磁性 / 半導体物性 |
Research Abstract |
本研究では室温で強磁性を示す希薄磁性半導体の一つであるFeドープ酸化チタンを作成し、製膜時の酸素分圧を調整することによりFeドープ酸化チタンの常磁性-強磁性境界を決定することに成功した。この試料に対し、常磁性-強磁性境界に注目して輸送特性測定、光電子分光測定を行った。 この結果、輸送特性測定からは強磁性境界でキャリア電子の増大を伴う金属絶縁体転移が起こっていることがわかった。この境界のキャリア濃度は磁気ポーラロンモデルから予測される濃度とよく一致しており、このモデルを強く支持する結果であると言える。一方、光電子分光測定からは強磁性境界でFe2価の量が増大しておりこれが酸素分圧の減少に伴って増えていることが分かった。このFe2価の増加が磁化の大きさの増大に対応していることから2価の鉄が本試料の磁化を主に担っていることを突き止めた。 輸送特性の結果は磁気ポーラロンモデルが酸化チタンベースの希薄磁性半導体の強磁性のメカニズムであることを支持する初めての結果であり、また光電子分光の結果からは磁性原子近傍の局所電子状態の変化が希薄磁性半導体の強磁性に深く関与しているという新たな知見が得られており、強磁性メカニズムの研究の新たな端緒になると考えられる。
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Research Products
(4 results)