Letter 物性：半導体における個々のドーパントの励起と磁化の検出 2010年10月28日 Nature 467, 7319 doi: 10.1038/nature09519 半導体にドープされた個々の磁性原子は、ボトムアップ式スピントロニクスデバイスや量子論理ゲートの構成要素として有望である。また、これは、希薄磁性半導体の磁性のような基本的効果を原子スケールで研究するための完全なモデル系となる。しかし、これまでのところ、原子構造とドーパントの磁性を相関付ける、磁気感度が高くて原子分解能をもつ方法によって半導体中のドーパントが研究されたことはない。本論文では、半導体ホスト中の単一磁性ドーパントに関係するスピンの電気的励起と読み出しについて示す。スピン分解走査トンネル分光法を用いて、アンチモン化インジウム(110)表面に閉じ込められた二次元電子ガス内に埋め込まれた鉄表面ドーパントについて、個々のスピン励起と磁化曲線を測定した。ドーパントは孤立量子スピンのように振る舞い、スピン状態は大きな磁気異方性によって支配され、表面面内でスピンが横向きになる。この結果は、我々の第一原理計算によって裏付けられている。今回実証した方法は、スピントロニクス分野でより広く研究されているサンプル系、すなわちGaAs中のMn、半導体量子ドット中の磁性イオン、ダイヤモンドの窒素–空孔中心、シリコン中にあるリンのスピンの研究に新たな道を開く。 Full Text PDF 目次へ戻る
