分子束外延沉积的 Mn 注入及后退火 InAs 层中的室温类铁磁行为
材料科学
2009-04-15 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们报道了通过分子束外延（MBE）在 GaAs (100) 上生长的 Ar 和 Mn 注入 InAs 外延膜的磁性和结构性质，以及在 750°C 下快速热退火（RTA）30 秒的效应。沟道粒子诱发 X 射线发射（PIXE）实验表明，在 Mn 注入后，几乎所有的 Mn 原子都取代了 InAs 晶格中 In 的位置，如同在稀磁半导体（DMS）中一样。所有这些样品均表现出抗磁行为。但是，经过 RTA 处理后，Mn-InAs 薄膜表现出室温磁性。根据 PIXE 测量，Mn 原子不再处于替位位置。当使用 As 作为注入离子进行同一组实验时，所有薄膜无一例外地呈现抗磁性。这表明 Mn-InAs-RTA 层中室温类铁磁行为的出现与注入过程中产生的晶格无序无关，而是与短时热处理后产生的 Mn 反应有关。X 射线衍射图样（XRD）和卢瑟福背散射（RBS）测量证明了在 Mn-InAs-RTA 外延层中存在缺氧 MnO2 相（标称组成为 MnO1.94）的偏析，这可能是观察到的室温类铁磁响应的起源。
关键词
引用
@article{arxiv.0904.2132,
title = {Room temperature ferromagnetic-like behavior in Mn-implanted and post-annealed InAs layers deposited by Molecular Beam Epitaxy},
author = {R. Gonzalez-Arrabal and Y. Gonzalez and L. Gonzalez and M. Garcia-Hernandez and F. Munnik and M. S. Martin-Gonzalez},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.2132},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 5 figures. Acepted in J. Appl. Phys