基于数字型铁磁异质结构的 (Ga,Mn)As 中电子与磁性独立掺杂
材料科学
2009-11-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
铁磁半导体为将金属基自旋电子学扩展到兼具可调电子、光学和磁性特性的材料体系指明了方向。本文通过实现对铁磁半导体 (Ga,Mn)As 中电子掺杂的独立控制，步步走向实现该愿景。样品由 0.5 单层 MnAs 与 20 单层 GaAs 交替构成的叠层结构而成，其采用低温 (230 C) 原子层层析 (ALE) 生长。这样做可减少多余 As 掺杂，降低电荷补偿型 As 相关缺陷的数量。我们生长了一系列包含 Be 或 Si 掺杂的 GaAs 间隙样品（分别为 p 型和 n 型掺杂剂），并通过原位反射高能电子衍射 (RHEED) 和 ex situ X射线衍射验证其结构质量。磁化测量显示整个掺杂范围内均表现出铁磁行为，且无 MnAs 析出现象。最后，磁性输运显示出现巨大的平面霍尔效应和约 20% 的电阻波动，这可能与域壁运动有关。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0303461,
title = {Independent Electronic and Magnetic Doping in (Ga,Mn)As Based Digital Ferromagnetic Heterostructures},
author = {E. Johnston-Halperin and J. A. Schuller and C. S. Gallinat and T. C. Kreutz and R. C. Myers and R. K. Kawakami and H. Knotz and A. C. Gossard and D. D. Awschalom},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0303461},
year = {2009}
}
备注
Submitted to Physical Review B. 30 pages, 9 figures