Výsledky měření na vypěstovaných vzorcích MBE technologií

1. Kvantový Hallův jev

Vzorek AlGaAs/GaAs: Ve struktuře se vytvoří trojúhelníková potenciálová jáma.

Závislost elektrického odporu R na velikosti magnetické indukce (B_z) v příčném a podélném směru vzhledem k procházejícímu elektrickému proudu.

Příčná (R_xy) i podélná (R_xx) magnetorezistence vykazují charakteristické projevy přítomnosti 2D elektronového plynu na rozhraní AlGaAs/GaAs (typická plata konstantního odporu na křivkách R_xy(B_z) a odpovídající oscilace na křivkách R_xx(B_z)).

2. Metoda SQUID-ové magnetometrie

Vzorek Ga_0,9Mn_0,1As/GaAs : 50 nm silná vrstva GaMnAs obsahuje 10% atomů Mn.

Měření teplotní závislosti remanentní magnetizace a hysterézní křivky (ve vloženém detailu, pro 5K).

Remanentní magnetizace ukazuje, že feromagnetický stav vrstvy přetrvává až do teploty 163 K. Hodnota magnetizace nasvědčuje, že včechny atomy Mn se účastní feromagnetického stavu.

3. Metoda rtg. difrakce — HRXRD

GaMnAs/GaAs : Vrstva Ga_0,96Mn_0.04As obsahuje 4% atomů Mn a je 115 nm silná.

Měření bylo provedeno v rtg. laboratoři Katedry fyziky elektronových struktur Matematicko fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

HRXRD měření vypěstované heterostruktury vzorku a jeho teoretická simulace. Theta - 2 theta sken difrakce 400 pro záření CuKa₁.

Na vodorovné ose je vynesen úhel dopadu rtg. rovinné vlny na vzorek, na svislé ose je v logaritmickém měřítku reflexní koeficient. Hodnota '0' v úhlech dopadu odpovídá středu píku substrátu.

Modrá křivka — experiment, fialová křivka — simulace výpočtem.

Difrakční závislost vykazuje výbornou shodu experimentu a výpočtu až do -5. řádu v reflexním koeficientu, což prokazuje krystalografickou dokonalost heterostruktury. Měření byla opakována na různých místech povrchu vzorku. Shodným průběhem difrakčních závislostí byla ověřena strukturní homogenita vypěstované vrstvy.

4. XSTM měření heterostruktury

Měření bylo provedeno v STM laboratoři Fyzikálního ústavu University v Lundu, Švédsko

1. AlGaAs/GaAs : Kombinovaná heterostruktura se skládá ze supermřížky AlGaAs/GaAs a silné vrstvy AlGaAs, vrstvy Al_0,3Ga_0,7As obsahují 30% atomů Al.

Obraz heterostruktury metodou XSTM v atomárním rozlišení — lomná plocha (110).
Zobrazená plocha má rozměr 42 x 42 nm². Vidíme As podmřížku supermřížky AlGaAs/GaAs. Tmavé proužky odpovídají vrstvám AlGaAs, světlé části obrázku odpovídají krystalu GaAs. V centru obrázku je supermřížka, pouze v pravém horním růžku je kraj sousední silné vrstvy.

2. GaMnAs/GaAs: Vrstva Ga_0,95Mn_0,05As obsahuje 5% atomů Mn.

Obraz heterostruktury metodou XSTM v atomárním rozlišení — lomná plocha (110).
Zobrazená plocha má rozměr 48 x 42 nm². Vidíme As podmřížku krystalu GaMnAs/GaAs. Světlá část obrázku odpovídá krystalu GaMnAs (levý horní roh), tmavší odpovídá krystalu GaAs. Velké bílé útvary jsou nečistoty sedící na povrchu, tmavě hnědé útvary jsou poruchy krystalové mřížky.