| Название: | Наногетероструктуры магнитных полупроводников для высокотемпературной магнито-электроники: молекулярно-пучковая эпитаксия и исследование спин-зависимых свойств |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 - ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ |
| Научная дисциплина: | 02-205 Нано- и микроструктуры |
| Ключевые слова: | гетеровалентный интерфейс, квантовые ямы, квантовые точки, разбавленные магнитные полупроводники, молекулярно-пучковая эпитаксия, оптическая спектроскопия, экситоны, ферромагнетизм, спин-зависимые эффекты, спиновый транзистор |
| Время действия проекта: | 2011-2013 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Иванов,СВ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 11-02-01139 |
| Финансирование 2011 г.: | 850000 |
| Исполнители: |
Беляев,КГ: лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Усикова,АА)
Будза,АА
Гронин,СВ: лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Усикова,АА)
Климко,ГВ: лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Усикова,АА)
Лебедев,АВ
Седова,ИВ: лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Усикова,АА)
Сорокин,СВ
Торопов,АА : лаб. квантоворазмерных гетероструктур (Усикова,АА)
|
Основной фундаментальной задачей предлагаемого проекта является получение методом молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и исследование псевдоморфных наногетероструктур магнитных полупроводников, интегрирующих в себе соединения А3-Mn-В5 и А2-Mn-В6, которые смогут обеспечить электрическую запись магнитной информации, ее хранение и считывание при комнатной температуре или температуре, достигаемой с применением термоэлектрических элементов Пельтье, а также позволят использовать спин-зависимые явления для оптимизации оптоэлектронных приборов на основе наногетероструктур с квантовыми ямами и квантовыми точками. Достижение основных целей проекта предполагает проведение базовых исследований МПЭ технологии изготовления разрабатываемых полумагнитных гетеровалентных структур, а также спин-зависимых явлений, лежащих в основе их работы. В частности, предполагается выявить оптимальные режимы формирования гетеровалентных интерфейсов А3В5/А2-Mn-В6, определить основные механизмы спиновой релаксации в гетероструктурах магнитных полупроводников, изучить детали магнитной фазовой диаграммы двумерного магнитного дырочного канала проводимости, сформированного вблизи гетеровалентного интерфейса GaAs/ZnMnS, выяснить физические принципы работы и изготовить светоизлучающие гетероструктуры с квантовыми точками, накачиваемыми спин-поляризованными носителями. Основой научного подхода, предложенного в проекте для получения высокотемпературного ферромагнитного полупроводникового канала с заданными свойствами и спинового транзистора на его основе, является идея комбинирования в одной гетеровалентной структуре возможности достижения высокой концентрации дырок и относительно малой константы спин-орбитального взаимодействия в полупроводниках (Al,Ga,Mn)As группы A3B5 c возможностью неограниченной растворимости магнитных ионов Mn2+ в полупроводниках (Zn,Cd,Mn)Se группы А2В6 и осуществление внедрения магнитных ионов Mn в структурно совершенную квантовую яму GaAs за счет направленной равновесной диффузии через структурно совершенный гетеровалентный интерфейс. Ключевыми факторами для достижения заявленного результата являются наличие у коллектива авторов проекта: - специально модернизированной двухкамерной (А3В5 и А2В6) установки молекулярно-пучковой эпитаксии с возможностью передачи образцов между камерами в условиях сверхвысокого вакуума, а также опыта работы с этим оборудованием; - приоритетных разработок в области роста гетеровалентных интерфейсов и магнитооптических исследований наногетероструктур разбавленных магнитных полупроводников; - всех необходимых исследовательских методик структурной, электрической и оптической характеризации и фотолитографического оборудования, требуемого для изготовления приборных структур.
