MBE成長遷移金属及び希土類元素添加GaNの諸特性

摘要

分子線エピタキシー法を用いて成長したCr、Mn、Gd、Dyの遷移金属及び希土類元素添加のGaNに対し、それらの光学、磁気特性などを研究した。遷移金属添加のGaNでは、GaCrNの方がGaMnNよりも良好な特性であり、強磁性転移温度は400K以上である。 しかも、GaCrNから強力なフォトルミネセンス(PL)発光も観測され、光る高温強磁性半導体とも言える。希土類元素Gd及びDy添加のGaNにおいては、f電子の内殻遷移による発光が観察されたと同時に、GaGdNを始めとする試料からは室温以上の強磁性成分が観察された。 本研究では、初めて、GaCrN/GaN/GaCrN三層構造を作製し、その磁気抵抗効果を確認した。