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寻找能具有磁性的半导体材料是人们长期以来的期望。从上个世纪70年代开始出现了所谓铁磁半导体,其中的部分阳离子被过渡金属离子(如Mn++)取代,所以是兼具磁性的半导体。(Ga,Mn)As是一种Ⅲ-Ⅴ族化合物铁磁半导体,自从上个世纪90年代由H.Ohno等人利用低温分子束外延的方法制备出以来引起众多关注,被广泛用来研究自旋电子学。(Ga,Mn)As由于其独特的磁各向异性为未来磁存储技术的发展提供了广阔前景。因此本论文中我们主要利用平面霍尔效应的方法探测(Ga,Mn)As器件的磁各向异性。并研究了掺Mn浓度、样品厚度以及异质结构对器件磁各向异性的影响。所取得的主要有意义的结果如下: (1)通过测量平面霍尔电阻可以发现,在磁化翻转过程中随着外场强度的增强,磁自由能中与外场相关的Zeeman能项占据主导地位,使得平面霍尔电阻与外场角度关系曲线趋近正弦曲线;相反在低场条件下,主要是磁各向异性能占据主导地位,平面霍尔电阻与外场角度关系曲线因磁各向异性的不同而出现四重态或二重态。 (2)通过提高掺Mn的含量,可以提高空穴浓度,降低电阻率、提高样品的居里温度(TC);提高掺Mn的含量会导致沿<(1)10>晶向分布的钉扎场增强,而降低沿<110>晶向分布的钉扎场;提高掺Mn含量会导致立方各向异性的增强,但是对单轴各向异性影响不大。 (3)超薄的(Ga,Mn)As样品在整个铁磁温度区内都是单轴名向异性占据着主导地位;180℃,空气氛围下退火48小时,使得(Ga,Mn)As样品被饱和退火,退火后由于样品的载流子浓度升高约30%,样品的居里温度升高约5K,电阻率下降为原来的49%,且退火后立方各向异性的改变较大,而单轴各向异性的改变较小并且仍然占据主导地位;驱动电流沿[1(1)0]晶向和[110]晶向对超薄(Ga,Mn)As的磁各向异性影响不大。 (4)(Ga,Mn)As/(Al,Ga,Mn)As异质结构中,低温条件下样品中立方各向异性占据主导地位,随着温度的升高,立方各向异性急剧衰减,但是单轴各向异性改变较小,并在40 K左右时超过立方各向异性,占据主导地位;当外场垂直于样品表面时,磁阻的变化曲线中出现了不对称现象:一侧具有缓变的平台区,另一侧具有尖峰。尖峰的出现可以用磁畴的成核与扩散来解释,而平台的出现通过阶梯式低温退火证明源自于顶层(Ga,Mn)As和底层(Al,Ga,Mn)As的磁耦合作用。