第5回磁性人工構造膜の物性の機能専門研究会/第37回光スピニクス専門研究会「半導体スピン制御の最近の発展」

摘要

InMnAsで強磁性が発見されて以来，半導体におけるスピン制御の研究は著しい発展をとげ，現在スピンエレクトロニクスにおける最も関心の高い研究課題の一つとなってきている．さらに最近では，室温より高いキュリー温度を有する磁性半導体の発見や，磁性半導体から半導体へのスピン注入の実証など～いよいよ実用を目指した研究も活発になってきている．そこで今回は，この分野をリードする先生方に最新のトピックスと今後の展望について，ご講演いただいた．佐藤氏は、全体のイントロダクションとして磁性半導体の研一究の歴史に触れたあと，最近注目を浴びているカルコパライトII-VI-V2族系室温強磁性半導体についてレビューを行った。 磁性半導体の研究の歴史は1960年代までさかのぼるが91980年代にCd札蝕TeなどII-VI族をベースとしたDMS（希薄磁性半導体）が発見されて研究が活発となった」1990年代ほGaAsをベースとした甘卜V族磁性半導体の研究が著しく進展し現在に至っている．佐藤民らはミレニアムである2000年にCdGeP_2にMnを高濃度でドープした新しいカルコパライトII-IV-V2族系室温強磁性半導体を発見し．た．Mnnドープは，CdGeP_2の母体結晶にMfiEでMnを蒸着しっ500℃で30分in-situで熱拡散することによって簡易に行うことができる．ドープ量は表面で50 percent，深さ0.2μmで20 percentにも達し,従来のMn：GaAsに対して極めて大きい．得られたMn：CdGeP_2のキュリー温度は320Kと室温以上であり，M-Tカーブほ牒＝1/2であることを示唆する．佐藤民らは，さらに詳しい物億を測定するために上記材料の粉末合成にも取り組んでおり，現在Mnを50 percent近くドープした100nmサイズの単結晶の合成に成功しているとのことである。 またカルコパライト系II-IV-V2族の母体結晶ば，CdGeP_2以外にZnGeP_2など多様な選択肢があり，今後の研究の発展がおおいに期待される．