Presentation スピン偏極陽電⼦ビームを⽤いた窒化ガリウム薄膜の空孔誘起磁性の検出

前川, 雅樹  ,  境, 誠司  ,  和田, 健  ,  宮下, 敦巳  ,  河裾, 厚男

2017-03-18
Description
我々は、スピン偏極陽電子消滅法を用いて、金属酸化物や窒化物に導入された原子空孔に誘起される磁性の検出を試みている。これまでに酸化亜鉛(ZnO)結晶に導入された亜鉛空孔が磁性を誘起することを見出している。理論的には、カチオン空孔に現れるダングリングボンドに存在する価電子が、交換相互作用によりスピン偏極することが強磁性をもたらすという「カチオン空孔由来説」が考えられている。すなわち、6個の価電子のうち4個の電子のスピンが打ち消しあってS=1状態となる酸化物よりも、電子が一つ少ないため2個しか打ち消さずS=3/2状態となる窒化物のほうがより強い磁性が発現すると考えられる。そこで窒化ガリウム(GaN)へ窒素イオンを照射し、導入された空孔により磁性が誘起されるかどうかをスピン偏極陽電子ビームを用いて調べた。ZnO同様にドップラー広がりスペクトルはイオン照射後に磁場反転非対称を示し、空孔が磁性を誘起することを見出した。しかしながら反転非対称スペクトル強度はZnOのものよりも弱くなった。今後は、空孔が電子を捕らえにくいp型の基板を用いて検証を進めていく必要がある。
第72回年次大会参加の為(日本物理学会・春季)

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