Thin films of magnetically doped GaN
Project goals
Materials with both semiconductor and magnetic properties, which are commonly called dilute magnetic semiconductors (DMS), are currently considered as most applicable in the fabrication of spintronic devices - viable candidates for advanced computing and communication technologies.We aim to study the wide-gap GaN where, in order to produce a DMS with a high ferromagnetic Curie temperature, the transition metal (TM) and rare earths (RE) will be doped into thin layers of the host GaN structure. Simultaneously, TM and RE doped bulk GaN samples will be prepared as well. The samples will be characterized by means of spectroscopic methods and their structural, magnetic and magnetotransport properties will be measured. The observed characteristics will be critically analyzed and confronted with calculations of electronic structure and the origin of magnetism will be discussed regarding both the intrinsic mechanism of exchange interactions and the possible formation of other magnetic phases.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemické technologieContest type
VS - Public tender
Contract ID
13-20507S
Alternative language
Project name in Czech
Tenké vrstvy magneticky dopovaného GaN
Annotation in Czech
Materiály vykazující současně polovodivé a magnetické vlastnosti, obecně nazývané zředěné magnetické polovodiče (DMS), jsou považovány za nejvhodnější pro realizaci spintronických součástek, perspektivních kandidátů pro pokročilé výpočetní a komunikační technologie. Naším cílem je studovat GaN se širokým zakázaným pásem a vytvořit DMS s vysokou feromagnetickou teplotou dopováním transitivních kovů (TM) a prvků vzacných zemin (RE) do tenké vrstvy hostitelské struktury GaN. Současně budou připraveny i objemové vzorky GaN s dopováním TM a RE. Vzorky budou charakterizovány spektroskopickými metodami a budou měřeny jejich strukturní, magnetické a magnetotransportní vlastnosti. Pozorované charakteristiky budou kriticky zhodnoceny a porovnány s výpočty elektronových struktur. Původ magnetizmu bude diskutován s ohledem na intrinsické mechanismy výměnných interakcí a bude studována i možnost vytváření jiných magnetických fází.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
CA - Inorganic chemistry
CEP - secondary branch
BM - Solid-state physics and magnetism
CEP - another secondary branch
JJ - Other materials
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
10402 - Inorganic and nuclear chemistry
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Epitaxial thin films of GaN were prepared and subsequently doped in situ by transition metals. Their structure, effect of impurities and non-magnetic defects, magnetic and transport properties and thermal stability were thoroughly characterized and results were confronted with theoretical calculations. The attained results are of significant importance for spintronics.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 14, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
8,054 thou. CZK
Public financial support
8,054 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 054 CZK thou.
Public support
8 054 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CA - Inorganic chemistry
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016