GaMnN thin films were synthesized using gas-source molecular-beam epitaxy. Mn concentrations between 3 and 12 at. % were investigated. No evidence of second-phase formation was observed by powder x-ray diffraction or high-resolution cross section transmission electron microscopy in films with 9% or less Mn. The films were n type as determined by capacitance–voltage or Hall analysis. Magnetic characterization performed using a squid magnetometer showed evidence of ferromagnetic ordering at room temperature for all samples. In agreement with theoretical predictions, material with 3% Mn showed the highest degree of ordering per Mn atom. At 320 K, the samples show a nonzero magnetization indicating a TC above room temperature.

1.
S.
Datta
and
B.
Das
,
Appl. Phys. Lett.
56
,
665
(
1990
).
2.
B. E.
Kane
,
Nature (London)
393
,
133
(
1998
).
3.
S. Das
Sarma
,
Am. Sci.
89
,
516
(
2001
).
4.
H.
Munekata
,
H.
Ohno
,
S.
von Molnar
,
Armin
Segmuller
,
L. L.
Chang
, and
L.
Esaki
,
Phys. Rev. Lett.
63
,
1849
(
1989
).
5.
M.
Tanaka
,
T.
Hayashi
,
T.
Nishinaga
,
H.
Shimada
,
H.
Tsuchiya
, and
Y.
Otuka
,
J. Cryst. Growth
175
,
1063
(
1997
).
6.
H.
Ohno
,
A.
Shen
,
F.
Matsukura
,
A.
Oiwa
,
A.
Endo
,
S.
Katsumoto
, and
Y.
Iye
,
Appl. Phys. Lett.
69
,
363
(
1996
).
7.
A.
van Esch
,
L.
Van Bockstal
,
J.
DeBoeck
,
G.
Verbanck
,
A. S.
van Steenbergen
,
P. J.
Wellmann
,
B.
Grietens
,
R.
Bogaerts
,
F.
Herlach
, and
G.
Borghs
,
Phys. Rev. B
56
,
13103
(
1997
).
8.
M. E.
Overberg
,
B. P.
Gila
,
C. R.
Abernathy
,
S. J.
Pearton
,
N.
Theodoropoulou
,
K. T.
McCarthy
,
S. B.
Arnason
, and
A. F.
Hebard
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
3128
(
2001
).
9.
G. A.
Medvedkin
,
T.
Ishibashi
,
T.
Nishi
,
K.
Hayata
,
Y.
Hasegawa
, and
K.
Sato
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
39
,
L949
(
2000
).
10.
T.
Dietl
,
H.
Ohno
,
F.
Matsukura
,
J.
Cibert
, and
D.
Ferrand
,
Science
287
,
1019
(
2000
).
11.
K.
Sato
and
H.
Katayama-Yoshida
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
40
,
L485
(
2001
).
12.
Y. L.
Soo
,
G.
Kioseoglou
,
S.
Kim
,
S.
Huang
,
Y. H.
Kao
,
S.
Kumabara
,
S.
Owa
,
T.
Kondo
, and
H.
Munekata
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
3926
(
2001
).
13.
Y.
Shon
,
Y. H.
Kwon
,
D. Y.
Kim
,
X.
Fan
,
D.
Fu
, and
T. W.
Kang
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
40
,
5304
(
2001
).
14.
S.
Kuwabara
,
T.
Kondo
,
T.
Chikyow
,
P.
Ahmet
, and
H.
Munekata
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
40
,
L724
(
2001
).
15.
T.
Szyszko
,
G.
Kamler
,
B.
Strojek
,
G.
Weisbrod
,
S.
Podsiadlo
,
L.
Adamowicz
,
W.
Gebicki
,
J.
Szczytko
,
A.
Twardowski
, and
K.
Sikorski
,
J. Cryst. Growth
233
,
631
(
2001
).
16.
N.
Theodopoulou
,
A. F.
Hebard
,
S. N. G.
Chu
,
M. E.
Overberg
,
C. R.
Abernathy
,
S. J.
Pearton
,
R. G.
Wilson
, and
J. M.
Zavada
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
3452
(
2001
).
17.
S. Sonada, S. Shimizu, T. Sasaki, Y. Yamamoto, and H. Hori, J. Cryst. Growth (unpublished).
18.
M. L.
Reed
,
M. K.
Ritums
,
H. N.
Stadelmaier
,
M. J.
Reed
,
C. A.
Parker
,
S. M.
Bedair
, and
N. A.
El-Masry
,
Mater. Lett.
51
,
500
(
2001
).
19.
M. L.
Reed
,
N. A.
El-Masry
,
H. H.
Stadelmaier
,
M. K.
Ritums
,
M. J.
Reed
,
C. A.
Parker
,
J. C.
Roberts
, and
S. M.
Bedair
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
3473
(
2001
).
20.
N.
Theodoropoulou
,
K. P.
Lee
,
M.
Overberg
,
S. N. G.
Chu
,
A. F.
Hebard
,
C. R.
Abernathy
,
S. J.
Pearton
, and
R. G.
Wilson
,
J. Nanosci. Nanotech.
1
,
101
(
2001
).
21.
M. E.
Overberg
,
C. R.
Abernathy
,
S. J.
Pearton
,
N.
Theodoropoulou
,
K. T.
McCarthy
, and
A. F.
Hebard
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
1312
(
2001
).
22.
L. H.
Lewis
and
K. M.
Bussmann
,
Rev. Sci. Instrum.
67
,
3537
(
1996
).
23.
T. M.
Pekarek
,
B. C.
Crooker
,
D. D.
Nolte
,
J.
Deak
,
M.
McElfresh
,
J. C. P.
Chang
,
E. S.
Harmon
,
M. R.
Melloch
, and
J. M.
Woodall
,
J. Magn. Magn. Mater.
169
,
261
(
1997
).
24.
B. E.
Larson
,
K. C.
Hass
, and
R. L.
Aggarwal
,
Phys. Rev. B
33
,
1789
(
1996
).
25.
M.
Zajac
,
J.
Gosk
,
M.
Kaminska
,
A.
Twardowski
,
T.
Szyszko
, and
S.
Podsiado
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
2432
(
2001
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.