이종구조 MnAs 박막의 자기적 특성 및 증착 후 열처리가 미치는 영향

Abstract

Molecular-Beam Epitaxy 방법으로 합성된 MnAs 박막의 물리적 특성을 기판의 종류와 증착 온도에 따라 조사하였으며 더불어 이들 시료의 증착 후 열처리 효과를 조사하였다. 증착 온도가 <TEX>$600^{\circ}C$</TEX>일 경우에는 기판의 종류에 관계없이 type-B의 결정 방향성을 보였으나 <TEX>$200^{\circ}C$</TEX> 이하에서 합성한 시료에 대하여는 type-A로 합성되었다. <TEX>$600^{\circ}C$</TEX>에서 GaAs(001) 기판에 성장시킨 시료에서는 자기화 용이축 내에서도 특히 한쪽 방향으로 자화가 되어 있음을 확인하였다. 강자성을 보이지 않던 <TEX>$120^{\circ}C$</TEX>에서 증착한 MnAs/Si(001)와 실온에서 강자성과 상자성이 공존하였던 <TEX>$200^{\circ}C$</TEX>에서 증착한 MnAs/GaAs(001) 시료의 경우 <TEX>$600^{\circ}C$</TEX>에서 열처리 하였을때 자기적 특성이 크게 향상되었다. We have studied physical properties of MnAs thin films grown by Molecular-Beam Epitaxy as well as their post-growth annealing effects. The samples grown at <TEX>$600^{\circ}C$</TEX> show the preferred crystal orientation of type-B independent of substrate whereas type-A is observed for the samples grown at below <TEX>$200^{\circ}C$</TEX>. The sample grown at <TEX>$600^{\circ}C$</TEX> on GaAs(001) substrate is magnetized to only one direction even on the easy axis of magnetization. The magnetic properties are vastly enhanced after post-growth annealing for both MnAs/Si(001) sample with no ferromagnetism and ferromagnetic MnAs/GaAs(001) grown at <TEX>$200^{\circ}C$</TEX>.