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J-GLOBAL ID：201202235392849933   整理番号：12A0955319

バルク単結晶β-Ga₂O₃へのMnおよびCrの添加,価数状態および電子構造

Incorporation, valence state, and electronic structure of Mn and Cr in bulk single crystal β-Ga₂O₃

著者 (11件)： LOVEJOY T. C. (Dep. of Physics, Univ. of Washington, Box 351560, Seattle, Washington 98195, USA) ,  CHEN Renyu (The Center for Nanotechnology, Univ. of Washington, Seattle, Washington 98195, USA) ,  YITAMBEN E. N. (Dep. of Physics, Univ. of Washington, Box 351560, Seattle, Washington 98195, USA) ,  SHUTTHANADAN V. (Pacific Northwest National Lab, Richland, Washington 99352, USA) ,  HEALD S. M. (Advanced Photon Source, Argonne National Lab, Argonne Illinois 60439, USA) ,  VILLORA E. G. (National Inst. for Materials Sci., Tsukuba, JPN) ,  SHIMAMURA K. (National Inst. for Materials Sci., Tsukuba, JPN) ,  ZHENG S. (Dep. of Materials Sci. and Engineering, Univ. of Washington, Box 352120, Seattle, Washington 98195, USA) ,  DUNHAM S. T. (The Center for Nanotechnology, Univ. of Washington, Seattle, Washington 98195, USA) ,  OHUCHI F. S. (The Center for Nanotechnology, Univ. of Washington, Seattle, Washington 98195, USA) ,  OLMSTEAD M. A. (Dep. of Physics, Univ. of Washington, Box 351560, Seattle, Washington 98195, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 111  号： 12  ページ： 123716-123716-9  発行年： 2012年06月15日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 透明導電酸化物および希薄磁性半導体への応用として関心のある広ギャップ半導体系,遷移金属(TM)添加β-Ga₂O₃単結晶を希薄で非相互作用極限(≦0.06%)において調べた。光学吸収,粒子誘起X線放射およびラザフォード後方散乱測定の結果,MnはCrほど固溶けせず結晶性を劣化させた。MnあるいはCr添加結晶について超伝導量子干渉(SQUID)磁力計を用いて磁化測定を行い,TM当りの有効磁気モーメントがそれぞれ5.88±0.1または3.95±0.1μ_Bを有するブリリュアン型の常磁性を得た。Mn添加結晶はかすかな強磁性的信号を示したが,これは第2相のわずかな存在とコンシステントである。X線吸収端近傍構造(XANES)におけるエッジの位置はCrが+3価であることを示唆し,一方,MnのXANESには顕著なプレエッジ特徴がないことからMn²⁺とMn³⁺の混合価数が存在することを示唆しており,TMはいずれも主としてβ-Ga₂O₃における8面体サイトを占める。密度汎関数(DFT)による計算,光学吸収およびSQuIDのデータはこの認定と一致している。Cr添加結晶は導電性を有するが,Mn添加結晶は絶縁性であり,Mn²⁺/Mn³⁺の混合価数の存在に基づく計算とコンシステントである。この場合,Mn2+/3+遷移準位が価電子バンドの最大端より1.8eV上にあることがDFT計算によって予測されており,フルミ準位はピンドミッドギャップであることを仮定している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *酸化ガリウム ,  *添加物効果 ,  マンガン ,  クロム ,  単結晶 ,  磁性半導体 ,  Rutherford後方散乱 ,  SQUID ,  光吸収スペクトル ,  *磁化特性 ,  XANES ,  *混合原子価 ,  *電気伝導
準シソーラス用語： 希薄磁性半導体

分類 (2件)： 酸化物結晶の磁性  (BM06050E) ,  その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O)

タイトルに関連する用語 (6件)： バルク ,  単結晶 ,  Mn ,  Cr ,  価数 ,  電子構造