Chia sẻ bài báo qua Email ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỊNH HƯỚNG ĐẾ LÊN SỰ HÌNH THÀNH CÁC MÀNG GeMn
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 14/06/19 Ngày hoàn thiện: 04/07/19 Ngày đăng: 28/08/19Các tác giả
1. Lê Thị Giang
, Đại học Hồng Đức2. Lương Thị Kim Phượng, Đại học Hồng Đức
Tóm tắt
Kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ năng lượng cao (Reflection High- Energy Electron Diffraction - RHEED) và kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng hính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (High Resolution Transmission Electronic Microscopy - HRTEM) kết hợp với kết quả tính toán tổng năng lượng bằng lý thuyết hàm mật độ được chúng tôi sử dụng để phân tích ảnh hưởng của định hướng đế lên quá trình hình thành các màng GeMn trên đế Ge(001) và Ge(111). Các mẫu được chế tạo bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử (Molecular Beam Epitaxy – MBE) ở cùng điều kiện hình thành cấu trúc cột nano ở mẫu chế tạo trên đế Ge(001) là nhiệt độ TS = 130oC và nồng độ Mn ~ 6% và độ dày ~ 80nm. Màng Ge0,94 Mn0,06 trên đế Ge(001) có cấu trúc dạng cột nano nằm dọc theo hướng [001], do các nguyên tử Mn trong trường hợp này có xu hướng chuyển dời lên bề mặt thông qua các vị trí xen kẽ trong mạng. Màng Ge0,94 Mn0,06 trên đế Ge(001) có cấu trúc gồm từng nhóm các sọc giàu Mn nằm dọc theo hướng [110] xen giữa ma trận GeMn pha loãng do các nguyên tử Mn trên bề mặt có xu hướng khuếch tán vào trong màng thông qua các vị trí xen kẽ. Nguồn gốc vật lý của sự chuyển dời theo hai hướng khác nhau của nguyên tử Mn trong hai trường hợp này là do sự tái cấu trúc bề mặt của hai định hướng khác nhau, dẫn đến sơ đồ năng lượng tại các vị trí quan trọng trong hai mạng tinh thể là khác nhau.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. Y. D. Park, A. T. Hanbicki, S. C. Erwin, C. S. Hellberg, J. M. Sullivan, J. E. Mattson, T. F. Ambrose, A. Wilson, G. Spanos, and B. T. Jonker, ”A group-IV ferromagnetic semiconductor: MnxGe1-x” Science, 295, PP. 651, 2002.
[2]. A. Stroppa, S. Picozzi, and A. Continenza and A. J. Freeman,“Electronic structure and ferromagnetism of Mn-doped group-IV semiconductors” Phys. Rev. B, 68, 155203, 2003.
[3]. P. Gambardella, L. Claude, S. Rusponi, K.J. Franke, H. Brune, J. Raabe, F. Nolting, P. Bencok, A.T. Hanbicki, B.T. Jonker, C. Grazioli, M. Veronese, C. Carbone, “Surface characterization of MnxGe1−x and CryMnxGe1−x−y dilute magnetic semiconductors”, Phys. Rev. B 75, 125211, 2007.
[4]. E. Biegger, L. Staheli, M. Fonin, U. Rudiger, Y.S. Dedkov, “Intrinsic ferromagnetism versus phase segregation in Mn-doped Ge”, J. Appl. Phys. 101, 103912, 2007.
[5]. S. Ahlers, P.R. Stone, N. Sircar, E. Arenholz, O.D. Dubon, D. Bougeard, “Comparison of the magnetic properties of GeMn thin films through Mn L-edge x-ray absorption”, Appl. Phys. Lett. 95, 151911, 2009.
[6]. M. Passacantando, L. Ottaviano, F. D’Orazio, F. Lucari, M.D. Biase, G. Impellizzeri, F. Priolo, “Growth of ferromagnetic nanoparticles in a diluted magnetic semiconductor obtained by Mn+ implantation on Ge single crystals”, Phys. Rev. B 73, 195207, 2006.
[7]. C. Bihler, C. Jaeger, T. Vallaitis, M. Gjukic, M. S. Brandt, E. Pippel, J. Woltersdorf, and U. Gösele, “Structural and magnetic properties of Mn5Ge3 clusters in a diluted magnetic germanium matrix”, Appl. Phys. Lett. 88, 112506, 2006.
[8]. Wang, Y.; Zou, J.; Zhao, Z.; Han, X.; Zhou, X.;Wang, K.L. “Direct structural evidences of Mn11Ge8 and Mn5Ge2 clusters in Ge0.96Mn0.04 thin films”, Appl. Phys. Lett. 92, 101913, 2008.
[9]. D. Bougeard, S. Ahlers, A. Trampert, N. Sircar, G. Abstreiter, “Clustering in a Precipitate-Free GeMn Magnetic Semiconductor”, Phys. Rev. Lett. 97, 237202, 2006.
[10]. D. Bougeard, N. Sircar, S. Ahlers, V. Lang, G. Abstreiter, A. Trampert, J. M. LeBeau, S. Stemmer, D. W. Saxey, and A. Cerezo, “Ge1-xMnx Clusters: Central Structural and Magnetic Building Blocks of Nanoscale Wire-Like Self-Assembly in a Magnetic Semiconductor”, Nano Letter 9, 3743, 2009.
[11]. H. L. Li, H. T. Lin, Y. H. Wu, T. Liu, Z. L. Zhao, G. C. Han, and T. C. Chong, “Magnetic and electrical transport properties of delta-doped amorphous Ge:Mn magnetic semiconductors”, J. Mater. Magn. Mater. 303, e318, 2006.
[12]. L. Morresi, J. Ayoub, N. Pinto, M. Ficcadenti, R. Murri, A. Ronda, and I. Berbezier, “Formation of Mn5Ge3 nanoclusters in highly diluted MnxGe1-x alloys”, Mater. Sci. Semicond. Process. 9, 836, 2006.
[13]. M. Jamet, A. Barski, T. Devillers, V. Poydenot, R. Dujardin, P. Bayle-Guillemaud, J. Rothman, E. Bellet-Amalric, A. Marty, J. Cibert, R. Mattana, S. Tatarenko, “High-Curie-temperature ferromagnetism in self-organized Ge1−xMnx nanocolumns”, Nat. Mater. 5, 653, 2006.
[14]. T. Devillers, M. Jamet, A. Barski, V. Poydenot, P. Bayle-Guillemaud, E. Bellet-Amalric, S. Cherifi, J. Cibert, “Structure and magnetism of self-organized Ge1–xMnx nanocolumns on Ge(001)”, Phys. Rev. B 76, 205306, 2007.
[15]. T-G. Le , M-T. Dau, V. Le thanh, D. N. H. NAM, M. Petit, L.A. Michez, N.V. Khiem and M.A. NGUYEN, “Growth Competition between Semiconducting Ge1–xMnx Nanocolumns and Metallic Mn5Ge3 Clusters”, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 3, 025007, 2012.
[16]. Thi Giang Le, Minh Tuan Dau, “Vertical self-organization of Ge1–xMnx nanocolumn multilayers grown on Ge(001) substrates”, Modern Physics Letters B, 30, No. 20, 1650269, 2016.
[17]. Le Thi Giang, Nguyen Manh An, “Chemical composition of high -TC Ge1 – xMnx nanocolumns grown on Ge(001) substrates”, Communications in Physics, Vol. 24, No. 2, pp. 163-169, 2014.
[18]. Thi Giang Le, “Direct Structural Evidences of Epitaxial Growth Ge1-xMnxNanocolumn Bi-Layers on Ge(001)”, Mat.Sci. and App. 6, 2015.
[19]. W. Zhu, H. H. Weitering, E.G. Wang, E. Kaxiras, and Z. Zhang, “Contrasting Growth Modes of Mn on Ge(100) and Ge(111) Surfaces: Subsurface Segregation versus Intermixing”, Phys. Rev. Lett 93, 126102, 2004.
[20]. C. Zeng, Z. Zhang, K. van Benthem, M. F. Chisholm, and H. H. Weitering, “Optimal Doping Control of Magnetic Semiconductors via Subsurfactant Epitaxy”, Phys. Rev. Lett, 100, 066101, 2004.Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu