Разбавленный магнитный полупроводник на основе ZnSiAs2

• Автор: Федорченко, Ирина Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 . Литературный обзор

1.1 Разбавленные магнитные полупроводники на основе соединений

AnGeCv2 дотированные марганцем

1.1.1 ZnGeP2 допированный Мп

1.1.2 CdGeP2 допированный Мл

1.1.3 ZnGeAs2 допированный Мп

1.1.4 CdGeAs2 допированный Мп

1.2 Физико-химические свойства легированного и нелегированного

ZnSiAs2
1.2.1 Электрофизические свойства соединений AnSiCv2
1.2.2 Параметры элементарной ячейки соединений AnSiCv2
1.2.3 Получение соединений AnSiCv2
1.2.4 Область гомогенности соединений AnSiCv2
1.2.5 Легирование ZnSiAs2
1.2.6 Физико-химические свойства допированного марганцем
ZnSiAs2
1.2.7 Диссоциация и давление пара над ZnSiAs2
1.3 Анализ тройной фазовой диаграммы Zn-Si-As2 на основе двойных
систем
1.3.1 Фазовая диаграмма Zn-As
1.3.2 Фазовая диаграмма Si-As
1.3.3 Фазовая диаграмма Zn-Si
1.4 Магнитные и электрические свойства арсенида марганца
1.4.1 Фазовая диаграмма Mn-As
1.4.2 Экспериментальная Р-Т диаграмма магнитных и
структурных состояний MnAs
Г лава 2 . Методики Эксперимента
2.1. Рентгенофазовый анализ

2.2. Дифференциально термический анализ
2.3. Микроструктурный анализ
2.4. Рентгеноспектальный анализ
2.5. Рентгенофлуоресцентный микроанализ
2.6. Измерения элекропроводности и эффекта Холла
2.7. Измерения намагниченности в широких интервала темрератур и
магнитных полей
2.8. Методики нанесения тонких пленок ZnAs2 и Мп
Глава 3 Экспериментальная часть
3.1 Фазовые равновесия в тройной системе
3.1.1 Триангуляция системы 7п-8ьАз
3.1.2 Изучение разреза БпАвг тройной системы Еп-81-Аз
Г лава 4 Синтез и исследование магнитных и электрических свойств объемных
кристаллов 2п81Аз2 с различным содержанием Мп
4.1 Синтез и идентификация кристаллов 7п81Аз2 с различным
содержанием Мп
4.2 Магнитные и электрические свойства 2п81Аз2 с различным
содержанием Мп
Г лава 5 Получение гетероструктуры 81/2п81Аз2 доиированной Мп
5.1 Подготовка кремниевых подложек, приготовление раствор
расплава и проведение жидковазной эпитаксии
5.2 Индентификация, магнитные и электрические свойства
гетероструктуры 81/2п81Аз2 допированной Мп
Выводы
Список основных публикаций
Приложение
Список литературы

Введение
В настоящее время перспективным направлением науки являются нанотехнологии. Это связано не только с миниатюризацией, но и с появлением принципиально новых задач, решение которых недоступно на «микро» уровне. В связи с этим, микроэлектроника постепенно уступает свое место наноэлектронике, которая уже успела прижиться в наших домах в считывающих головках жестких дисков, сенсорах магнитного поля, датчиках углового вращения [1]. Создание таких устройств было бы невозможно без развития спинтроники.
Термин «Спинтроника» произошел от англ. spin (верчение, кручение) и electronic, т.е. означает электронику, основой которой является крутящий момент электрона, т.е. спин [2].
Основными предпосылками для развития спинтроники стали очевидные преимущества устройств на её основе [1]:
S Переворот спина практически не требует затрат энергии, т.е.
энергетически экономные устройства;
S В промежутках между операциями устройство отключается от источника питания, что очень ценно с точки зрения энергонезависимой памяти;
S При изменении направления спина, его кинетическая энергия не изменяется, это означает, что устройство практически не греется;
S Скорость переворота спина очень высока, всего несколько пикосекунд, что увеличит быстродействие приборов на основе спинтроники.
Специалисты прогнозируют три основных направления развития спинтроники в ближайшее время,- квантовый компьютер, спиновый полевой транзистор и спиновая память [1].
Несмотря на то, что устройства спинтроники все активней заменяют привычные электронные микросхемы, основным препятствием, стоящем на пути интеграции спинтронных приборов, является создание ферромагнитных

это делает sp-d обменное взаимодействие, а также магнитное и химическое разупорядочение.
1.2.7 Диссоциация и давление пара над ZnSiAs2
В работе [72], проводились масс-спектрометрические исследования процесса испарения ZnSiAs2. Процесс разложения ZnSiAs2 начинается при 285°С, когда появляются ионные токи 64Zn+ и As/. Характер кривых на масс-спектрограмме процесса испарения ZnSiAs2 характерен для твердого раствора, поэтому авторы представляют этот процесс как разложение некоторого твердого раствора состава ZnxSiAsy, где (х<1, у<2) и описывают по следующей реакции:
ZnxSiAsy Znr + As4r + SiTB; [Zn]TB + [As]TB <-> Znr + As4r, (2)
x,y = const
При температуре выше 770 °C структура халькопирита сохраняется, но появляется свободный кремний, при составе ZnogSiAse. Авторы приводят абсолютные давления цинка и мышьяка над ZnSiAs2 при различных температурах.
т,к Р zn над соединением, мм.рт.ст. PAs над соединением, мм.рт.ст. Общее давление, мм.рт.ст. Содержание в паре Zn, % Содержание в паре As4, %
658 0,14 0,17 0
772 0,42 1,71 2,146 20,3 79
832 0,7 2,65 3,35 20,9 79
959 1,38 4,35 5,73 24,1 75
1015 1,6 5,2 6,8 23,6 76
1150 2,225 7,03 9,25 24,0 76
1360 3,2 10,05 13,25 24,5 75
Таблица 14 - Давление пара цинка и мышьяка и содержание их в воде над гп81А82 при различных температурах [72]