ミニチュア化された磁気光学分離器のためのCd_1-xMn_xTe多成分単体結晶の固体溶解限界と成長に関する研究

科学分野:

• 材料科学
• 固体物理学
• 光電子機器

背景:

• Cd_1-xMn_xTe (CMT) は,可視から近赤外線のアプリケーションのための調整可能なバンドギャップを持つ重要な磁気光学材料です.
• カドミウムテルリド (CdTe) でのマンガン (Mn) の固体溶解限界と高Mn CMT単結晶の成長はよく確立されていません.

研究 の 目的:

• CdTeで Mnの溶解限界を決定する.
• 垂直ブリッジマン法を使用して高Mn含有量のCMT単結晶を育成する.
• マグネト光学 (MO) 隔離器の潜在的な使用のためのCMT結晶の性質を調査する.

主な方法:

• ポリ結晶CdTe粉末のMn溶解限界を決定するために,X線 difraktion (XRD) Rietveld精製が使用されました.
• 垂直ブリッジマン法を使用して,異なるMn組成のCMT単結晶を育成した (x = 0.10.7).
• Cd_0.7Mn_0.3Teの光学伝導度,Mnイオンバレンスの状態,元素組成,および磁性特性を分析した.

主要な成果:

• CdTeにおけるMnの溶解限界値はx = 0.71と決定された.
• x = 0.7までのMn含有量のCMT単結晶が成功しました.
• Mnの含有量の増加は,吸収エッジの青いシフトと1.585から2.082 eVの光学バンドギャップの増加をもたらしました.
• Cd_0.7Mn_0.3Teは適切な帯域間隔と大きなVerdet定数を示した.

結論:

• この研究は,CdTeにおけるMn溶解性の限界を確立し,Mn濃度の高いCMT単結晶の成功成長を示しています.
• 発見は,700-1000 nmスペクトル領域で動作する小型化MO分離器のCMTにおけるMn組成を最適化するための重要なデータを提供します.
• Cd_0.7Mn_0.3Teは,高度な磁光装置のための有望な組成物として特定されています.