研究概要
ＭＢＥ法によるU-Y族DMSの成長とその物性研究
◆Cr添加U-Y族半導体の作製とその物性評価
担当：西沢望・清水・石川
強磁性ＤＭＳとして最近注目されている新規材料、"Zn1-xCrxＴｅ"のＭＢＥ法による作製とその磁気的・電気的特性の評価を行っています。Crを添加したII-VI族DMSにおいては、従来から研究されているMnを添加したII-VI族DMSとは異なり、キャリアドープなしでも強磁性を示すことが理論的に予測され、最近になって我々の報告も含め、強磁性発現の実験報告が出始めています。しかも、その強磁性転移温度(TC)が従来のDMSに比べてより高く、室温以上での強磁性発現も期待されます。このような室温以上で強磁性を示す半導体は、従来にはない新規の希薄磁性半導体として興味深い上に、次世代のデバイスとして今注目を集めているスピントロニクスの材料としての応用が期待できます。
関連著書・論文
N. Ozaki, I.Okabayashi, T.Kumekawa, N. Nishizawa, S.Marcet, S. Kuroda, and K. Takita
“Suppression of ferromagnetism due to hole doping in Zn1-xCrxTe grown by molecular-beam epitaxy”
Applied Physics Letters 87 (2005) 192116.
N. Ozaki, N. Nishizawa, S. Marcet, S. Kuroda, and K. Takita
“Magnetic behaviors of ferromagnetic semiconductor Zn1-xCrxTe grown byMBE”
J. Supercond. 18 (1), 29-32 (2005).
N.Ozaki, N.Nishizawa, S. Kuroda, and K. Takita;
"Magnetic and structural properties of MBE-grown Zn1-xCrxTe",
J. Phys.: Condens. Matter 16 S5773-S5776 (2004)
N.Ozaki, N.Nishizawa, K.-T. Nam, S. Kuroda, and K. Takita;
"Magnetic properties of MBE-grown Zn1-xCrxTe"
Phys. stat. sol. (c) 1(4), 957-960 (2004).
N.Ozaki, I.Okabayashi, K.-T. Nam, S. Kuroda, and K. Takita;
"Magnetic and transport properties of Zn1-xCrxTe"
Proc. of the 9th Symp. on phys. and Appl. Spin-Related Phenomena in Semiconductors (PASPS-9), pp.143-145 (2003)
◆変調ドープ構造を用いたCd1-xMnxTe/Cd1-yMgyTe磁性２次元電子系の研究
担当：西沢孝・及川
２次元電子系(2DEG)は、その興味深い物性と応用性から８０年代より広く研究されてきました。そして現在、スピントロ二クスの関心が高まるに連れ、希薄磁性半導体(DMS)を用いてこの系に磁性を付加した磁性２次元電子系が注目され始めています。本研究では、単一量子井戸構造やspin分裂などに起因する磁気特性を調べることで、新たなスピントロニクスの領域を開拓していくことが目的です。
関連著書・論文
A.Yazawa, T.Iwazaki, N.Ozaki, S.Kuroda, K.Takita, K,Sato, Y.Imanaka, T.Takamasu, and G.Kido
"The carrier concentration dependence of magneto-photoluminescence in n-type modulationdoped Cd1-xMnxTe/ Cd1-xMgxTe single quantum wells"
Proc. of the 15th Int. Conf. on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-15), pp.540-543 (2003)
F. Takano, S. Kuroda, K. Takita, Y. Imanaka, T. Takamasu and G. Kido;
"Magneto-photoluminescence and transport measurements on modulation-doped Cd1-xMnxTe/Cd1-yMgyTe single quantum wells"
Physica Status Solidi 229 (2002) 751--755.
F. Takano, S. Kuroda, K. Takita, T. Takamasu, Y. Imanaka and G. Kido;
"Magnetoresistance of two-dimensional electrons in modulation-doped Cd1-xMnxTe/Cd1-yMgyTe SQWs : the variation with carrier concentration"
Physica E 12 (2001) 370--373.
F. Takano, S. Kuroda, K. Takita, T. Takamasu, Y. Imanaka and G. Kido;
"Mangneto-transport of two-dimensional electron system in magnetic semiconductors heterostructure Cd(Mn)Te/(Cd,Mg)Te"
Physica B 298 (2001) 407--410.
◆(Cd,Mn)Te自己組織化量子ドットの作製とその磁気光学特性に関する研究
担当：白谷・池端
格子定数の異なる２種類の半導体をヘテロ成長させると、格子歪みが生じます。この歪みエネルギーを利用して自然形成した量子ドットを、自己形成（組織化）ドットといいます。我々は、ZnTe上に(Cd,Mn)Te量子ドットを作製し、さらにその磁気光学的特性に関する研究を行っています。
関連著書・論文
S. Kuroda, Y. Terai, N. Umakoshi and K. Takita;
"Self-organized quantum dots of Cd1-xMnxTe : MBE growth on Zn(Cd)Te surface and magneto-photoluminescence"
Physica E 10 (2001) 353--357.
Y. Terai, S. Kuroda and K. Takita;
"Growth of self-organized quantum dots of Cd1-xMnxTe on ZnTe grown by atomic layer epitaxy"
Journal of Crystal Growth 214/215 (2000) 178--182.
S. Kuroda, Y. Terai, K. Takita, T. Takamasu, G. Kido, N. Hasegawa, T. Kuroda and F. Minami;
"Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd1-xMnxTe",
Journal of Crystal Growth 214/215 (2000) 140--149.
Y. Terai, S. Kuroda, K. Takita;
"Self-organized formation and photoluminescence of Cd1-xMnxTe quantum dots grown on ZnTe by atomic layer epitaxy"
Applied Physics Letters 76 (2000) 2400--2403.
レーザーアブレーション法による単結晶薄膜の成長とその物性研究
◆レーザーアブレーション法によるＺｎＯ薄膜の作製とその評価
担当：李・関根
ZnOは、バンドギャップが大きい（室温で3.2eV；紫外域）直接遷移型半導体であり、次世代先端材料として、また様々な物性発現のベース材料として、近年盛んに研究されている物質です。我々は現在、それらの研究の基礎となる良質なZnO単結晶薄膜の作製を試み、その基礎評価を行っています。
