Dilute ferromagnetic semiconductors prepared by the combination of ion implantation with pulse laser melting

Zhou, Shengqiang

doi:10.1088/0022-3727/48/26/263001

Cited by 32 publications

(23 citation statements)

References 171 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…9,10,11,12,13,14,15 Since the equilibrium solubility of Mn in the GaAs host lattice is low (below about 0.2%), 16 the (Ga,Mn)As ternary compound can only be obtained by highly nonequilibrium methods such as low temperature molecular beam epitaxy (MBE), 7 or ion implantation. 17,18,19 Due to the coexistence of semiconducting and ferromagnetic properties, (Ga,Mn)As exhibits a wealth of interesting magnetotransport properties. However, all the prospecting features of this class of materials can be harnessed only at the cryogenic temperatures.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Enhanced Ferromagnetism in Cylindrically Confined MnAs Nanocrystals Embedded in Wurtzite GaAs Nanowire Shells

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

Nearly a 30% increase in the ferromagnetic phase transition temperature has been achieved in strained MnAs nanocrystals embedded in a wurtzite GaAs matrix. Wurtzite GaAs exerts tensile stress on hexagonal MnAs nanocrystals, preventing a hexagonal to orthorhombic structural phase transition, which in bulk MnAs is combined with the magnetic one. This effect results in a remarkable shift of the magneto-structural phase transition temperature from 313 K in the bulk MnAs to above 400 K in the tensely strained MnAs nanocrystals. This finding is corroborated by the state of the art transmission electron microscopy, sensitive magnetometry, and the first-principles calculations. The effect relies on defining a nanotube geometry of molecular beam epitaxy grown core−multishell wurtzite (Ga,In)As/(Ga,Al)As/(Ga,Mn)As/GaAs nanowires, where the MnAs nanocrystals are formed during the thermal-treatment-induced phase separation of wurtzite (Ga,Mn)As into the GaAs−MnAs granular system. Such a unique combination of two types of hexagonal lattices provides a possibility of attaining quasi-hydrostatic tensile strain in MnAs (impossible otherwise), leading to the substantial ferromagnetic phase transition temperature increase in this compound.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Enhanced Ferromagnetism in Cylindrically Confined MnAs Nanocrystals Embedded in Wurtzite GaAs Nanowire Shells

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В отличие от пленок, сформированных НТ-МЛЭ, в слоях (Ga,Mn)As, полученных методом ионной имплантации с последующим импульсным лазерным отжигом (ИЛО), практически отсутствуют дефекты, связанные с междоузельным Mn и антиструктурным As [9,10]. Такие образцы дают уникальную возможность исследования эффектов локализации и электронного фазового разделения вблизи перехода металл-диэлектрик, где эти эффекты должны проявляться наиболее ярко.…”

Section: Introductionunclassified

О фазовом разделении в слоях (Ga,Mn)As, полученных ионной имплантацией и последующим лазерным отжигом

Ганьшина¹,

Голик²,

Кунькова³

et al. 2019

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, we present the results of studies of the spectral, temperature, and field dependences of the transversal Kerr effect in Ga_1 – _ x Mn_ x As ( x = 0.0066–0.033) layers produced by ion implantation and subsequent pulsed laser annealing. The complicated nonmonotonous nature of the temperature dependences of the transversal Kerr effect and its dependence on the measurement range indicate a magnetic inhomogeneity of the layers. The reasons for the inhomogeneity can be the Gaussian distribution of Mn over the thickness of the layers and the electron phase separation in them. The appearance of new features in the spectra of the transversal Kerr effect is explained by the presence in the doped semiconductor matrix of nanoregions with a higher carrier concentration and a higher Curie temperature and a shift of the Fermi level into the valence band leading to an increase in the energy of optical transitions.

show abstract

“…Расхождения в экспериментальных результатах разных авторов и объяснение результатов на основе противо-речащих друг другу моделей в значительной степени связаны с проблемой изготовления образцов с хоро-шо контролируемыми дефектами. Для получения слоев (Ga, Mn)As используются также металлоорганическая газофазная эпитаксия [12], ионная имплантация с по-следующим лазерным отжигом [13,14] и импульсное лазерное осаждение [15]. Типы структурных и точечных дефектов и, следовательно, концентрация свободных носителей, положение уровня Ферми, а также характер возможных фазовых неоднородностей могут зависеть от ростовой технологии, поэтому изучение образцов (Ga, Mn)As, полученных альтернативными методами, может дать дополнительную информацию о деталях электронной структуры (Ga, Mn)As.…”

Section: Introductionunclassified

Фазовое разделение в слоях GaMnAs, сформированных импульсным лазерным осаждением

Кунькова¹,

Ганьшина²,

Голик³

et al. 2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Слои GaMnAs, сформированные импульсным лазерным осаждением, изучались с помощью экваториально-го эффекта Керра (ЭЭК), спектральной эллипсометрии, магнитометрии, а также измерений сопротивления и эффекта Холла. Установлены режимы получения магнитно неоднородных слоев, содержащих обогащенные Mn ферромагнитные области, отличающиеся составом и размерами. Слои, сформированные при температуре 300• C, демонстрируют ферромагнитное поведение ниже 80 K, которое обусловлено присутствием в пара-магнитной матрице локальных ферромагнитных областей (Ga, Mn)As. Обсуждается природа особенностей в спектре ЭЭК этих слоев.Работа выполнена в рамках реализации государственного задания -проект 8.1751.2017/ПЧ Минобрнауки России и при поддержке РФФИ (гранты 15-02-02077_а, 15-02-07824_а, и 16-07-01102_а).

show abstract

Dilute ferromagnetic semiconductors prepared by the combination of ion implantation with pulse laser melting

Cited by 32 publications

References 171 publications

Enhanced Ferromagnetism in Cylindrically Confined MnAs Nanocrystals Embedded in Wurtzite GaAs Nanowire Shells

Enhanced Ferromagnetism in Cylindrically Confined MnAs Nanocrystals Embedded in Wurtzite GaAs Nanowire Shells

О фазовом разделении в слоях (Ga,Mn)As, полученных ионной имплантацией и последующим лазерным отжигом

Фазовое разделение в слоях GaMnAs, сформированных импульсным лазерным осаждением

Contact Info

Product

Resources

About