氧化物稀磁半导体材料的理论与实验研究进展

以氧化物宽禁带半导体为基体,通过掺杂磁性元素,可将非磁性半导体转变成铁磁性半导体,利用这些铁磁性半导体,能将新型的自旋电子器件集成到传统的微电子器件上,构成功能丰富的新型器件.由于稀磁半导体材料在自旋电子学中的重要作用,近年来受到广泛的关注.简要总结了有关氧化物稀磁半导体研究的发展状况;分析了制备条件对其磁性的可能影响;重点介绍了该系统中有关磁性起源的理论模型,包括双交换机制、磁极化子模型、RKKY模型等;比较了2种磁极化子理论模型,并对这些模型的适用范围进行了分析讨论.另外,还介绍了该体系微结构和磁结构的一些检测方法以及与磁性相关的输运性质、反常霍尔效应等.     

RPdAl(R=Gd-Er)的磁性和磁热效应

低温退火的LTM-RPdAl和高温退火的HTM-RPdAl分别具有正交TiNiSi型和六角ZrNiAl型结构.综述了磁场和温度变化对LTM-RPdAl和HTM-RPdAl化合物磁性和磁热效应的影响.实验结果表明,LTM-RPdAl化合物均是反铁磁性的,当R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er时,奈尔温度TN分别为31,45,21,10和10 K.对于HTM-RPdA1化合物,当R=Tb,Ho,Er时是反铁磁性的,TN分别为43,12和5K,而当R=Gd,Dy时是铁磁性的,其居里温度分别为Tc=49,25 K.反铁磁RPdAl化合物均呈现磁场诱导的反铁磁-铁磁变磁转变.对HTM-RPdAl(R=Ho,Er)化合物,由于弱的反铁磁耦合,在低磁场下呈现出高的饱和磁化强度,从而产生大的磁热效应,在0～5 T磁场变化下的最大磁熵变值和制冷能力分别高达20.6,24.3 J/kg·K和386,299 J/kg,是优异的低温磁制冷材料.     

ZnO基稀磁半导体纳米材料研究进展概况

稀磁半导体（DMSs）材料同时利用了电子的电荷属性和自旋属性，具有优异的磁、磁光、磁电等性能，在材料学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景。本文综合述评了近几年来ZnO基稀磁半导体纳米材料研究的进展概况，并简介了DMSs器件的潜在应用。     

ZnO基稀磁半导体薄膜材料研究进展

稀磁半导体(DMSs)材料同时利用了电子的电荷和自旋属性, 具有优异的磁、磁光、磁电等性能, 在材料科学和未来自旋电子器件领域具有广阔的应用前景. 本文对近几年来ZnO基稀磁半导体薄膜材料研究进展作一综述, 对研究热点和存在问题作一评价, 提出解决的思路, 最后对DMSs器件的潜在应用作简单介绍.     

磁性功能材料的若干新进展

本文综述了几种磁性功能材料的若干新进展。这些材料包括巨磁矩材料、巨法拉第（Ｆａｒａｄａｙ）磁光材料、巨磁电阻材料、低温磁致冷材料、稀释磁性半导体材料和超铁磁性纳米材料。     

介电/半导体功能集成薄膜的制备和特性调控

介电/半导体功能集成薄膜,主要是指将具有电、磁、声、光、热等功能特性的介电功能材料(主要是氧化物类介电功能材料)与硅、砷化镓或氮化镓等典型半导体类功能材料,以单层薄膜或多层薄膜的形式生长(甚至外延生长)在一起而形成的人工新材料,这类新材料有可能具有多功能一体化和功能特性之间的相互调制及耦合等特点,可望在新型电子和光电子器件中获得应用.介绍了介电/半导体功能集成薄膜产生的背景;从集成铁电薄膜与器件、HK/半导体集成薄膜与器件以及极性氧化物/GaN功能集成薄膜与器件等3个方面,分别介绍了介电/半导体功能集成薄膜的应用;概括介绍了介电/半导体功能集成薄膜的制备方法及特性调控.     

氧化锌掺杂改性研究进展

氧化锌半导体材料既是优良的压电材料,也是性能优异的多功能材料,在太阳能电池、显示器件和气体传感器等电子元器件领域以及光催化降解有机污染物领域的应用受到重视。综述了不同掺杂元素对氧化锌材料的光、电、磁、气敏以及变阻等特性的影响,针对氧化锌掺杂的研究现状,提出了今后的研究方向:研究掺杂原子的选择定则;加强掺杂氧化锌材料的应用研究;深入研究氧化锌掺杂引起半导体特性改变的机理。     

RSn3-xCox(R=Nd,Sm)系列化合物的结构及磁性能研究

系统地研究了新型稀土-半导体-磁性金属所组成的RSn3-xCox(R=Nd,Sm;x=0~0.3)系列的制备、晶体结构以及磁性。研究表明:RSn3-xCox具有AuCu3型立方结构,空间群Pm3m,稀土原子占据1a晶位,Sn占据3c晶位,Co部分替代Sn占据3c晶位。点阵常数与晶胞体积常数随Co掺杂量的增加而减小。其磁性变化与Co含量密切相关,随着Co含量的增加,稀土半导体化合物中产生铁磁性相,在Sm-Sn-Co体系中SmSn2.8Co0.2呈现混合磁性、SmSn2.7Co0.3呈现铁磁性,这有别于纯RSn3系列的磁性(低温反铁磁型和室温的顺磁性),为这类稀土半导体化合物作为新型磁电子材料的潜在应用提供了可能性。     

2007上半年度化合物半导体供需情况

GaAs系化合物半导体材料在光器件和高频器件方面需求变化不大;GaP系材料在可视LED方面需求有所减少;InP系材料在光通讯用发受光元件方面需求旺盛。据日本新功能化合物半导体恳谈会统计,日本2007年上半年度（4～9月）化合物半导体材料销售额为260亿日元,比2006年同期减少1％。下半年度由于手机方面需求调整,预计全年将有所减少。     

LTCC用介电/铁磁复合材料的研究进展

在介绍介电/铁磁复合材料在LTCC应用前景的基础上,阐述了作为LTCC器件材料的介电相材料和铁磁相材料所必须具备的特性.综述了常见的LTCC介电/铁磁复合材料体系和复合工艺.指出了研究中存在的问题以及今后主要研究方向——寻找新的复合体系.并指出介电/铁磁复合材料也可以应用在吸波材料上.     

六角铁氧体的多铁性

单相多铁性材料一般指铁电性和铁磁性共存的一类特殊功能材料.铁电性和铁磁性间的相互耦合导致外加磁场能影响其铁电序或者外加电场能影响其磁有序.这种磁电耦合效应使得诸多新型功能器件的实用成为可能,例如超敏传感器、电写磁读技术、高密度四态存储,低能耗逻辑器件等.按铁电性起源可以将单相多铁性材料划分为第一类和第二类多铁性材料:第一类多铁性材料中,铁电序和磁有序的物理起源相互独立;而第二类多铁性材料的铁电序来源于其特殊的磁有序结构.六角铁氧体作为第二类多铁性材料中的典型代表,近十年来得到广泛而深入的研究.归纳了近期六角铁氧体多铁性研究的主要进展,介绍了其多铁性起源、磁电耦合机制以及功能器件应用方面的科研成果,并对六角铁氧体多铁性的研究进行了展望.     

金属磁记忆应力检测仪的研制

金属磁记忆检测技术是一种新型的利用铁磁材料内在漏磁信息对材料进行检测和评价的无损检测技术。该技术可以发现铁磁性材料设备的应力集中区或宏观缺陷,在早期诊断检测中具有很大的优势。本文介绍了利用该技术研制的一台金属磁记忆应力检测仪的硬件结构及软件设计。并通过对比试验对该仪器进行了可靠性和准确性的分析。     

ZnO基稀磁半导体磁性机理研究进展

稀磁半导体是指在非磁性化合物半导体中通过掺杂引入部分磁性离子所形成的一类新型功能材料.目前,稀磁半导体的磁性来源和机理一直是该领域的研究热点,掺杂的磁性离子通过怎样的交换方式实现铁磁性一直存有争议.本文对近几年来ZnO基稀磁半导体磁性机理研究进展作一综述,着重阐述了代表性的RRKY理论、平均场理论、双交换理论和磁极子理论,对实验和理论方面的热点和存在问题作一评价,对磁性理论的研究提出了新思路.     

原位透射电子显微术研究进展

材料在实际服役状态下微观结构与组织的演化一直是材料学家们最关注的方向之一。通过在样品上施加各种外场作用,利用透射电子显微镜(TEM)来实时观察分析,可以直观地研究材料或器件在实际使用过程中的性能表现,这对于材料结构-性能关系的研究有着重要的实际意义。该文主要综述了国内外在原位热、电、磁、光、力、溶液相关透射电子显微技术的研究现状及应用前景。     

铁磁性材料的力磁效应机理探讨与实验研究

基于sablik-jiles-atherton模型和材料的自发磁化规律,在理论上探讨了更为简洁的力磁关系模型,分析了铁磁性材料在外应力和地磁场作用下的漏磁测量机理,获得了试件表面漏磁场信号切向最大、法向过零的特点.结合试件的弹塑性分析,得到在出现应力集中的缺陷位置漏磁信号变化剧烈,即梯度突然变大.利用Q235A钢材为实例,测量了试件在不同应力状态下的漏磁信号,得出在弹性范围内漏磁信号随拉力增大而增大,实验结果与理论有较好的符合,该工作为深入探讨铁磁性材料的力磁关系奠定了一定的理论基础,为检测铁磁试件的潜在缺陷提供了实验依据.     

计算机辅助Bi-YIG磁光薄膜材料设计的专家系统研究

分析了Bi-YIG磁光薄膜材料生长及其性能特点,着重介绍了计算机辅助设计的专家系统在这一领域的应用——Bi-YIG,磁光薄膜材料的设计及性能预测。     

基于从头算法的TM金属共掺杂的ZnO基稀磁半导体的磁性研究(英文)

本文采用从头计算的方法研究了基于过渡性金属共掺杂Ⅱ-Ⅵ族稀释半导体的磁性和电子结构.并系统的研究了氧化锌基的稀释半导体铁磁态的稳定性和对其材料设计.在所有的共掺杂体系中,发现(Mn,Co),(Co,Ni)和(Mn,Ni)共掺杂体系是铁磁态的,而(Fe,Ni)共掺杂体系是自旋玻璃态.另一方面,Fe-,Co-和Ni掺杂ZnO基系统的稳态是铁磁态.同时,本文研究了ZnO基稀释半导体的载流子传导铁磁性,计算分析了电子态密度,铁磁态的稳定性.结合双交换和超交换理论解释共掺杂稀释半导体的磁性机理.     

磁电层状复合结构及其器件应用

磁电层状复合结构是层状铁电相与铁磁相的复合,该层状结构同时具有铁电性和铁磁性,呈现出磁电耦合效应.可以利用此复合结构制作具有磁电调、电可调双重可调特性的微波器件,拥有潜在而广阔的应用前景.主要介绍了磁电层状复合结构在微波延迟线、谐振器及移相器等方面的应用.     

3CCD彩色摄象机原理及主要技术分析

摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置。从能量的转变来看,摄像机的工作原理是一个光—电—磁—电—光的转换过程。摄像机所以能摄影成像,主要是靠镜头将被摄体结成影像投在摄像管或固体摄像器件的成像面上。景深原理在摄像上有着极其重要的作用。正确理     

二氧化钒薄膜制备及其相变机理研究分析

VO2是一种固态热致变色材料,随着温度的变化它的晶态结构会从半导体态相变到金属态,而且相变可逆.由于相变前后电、磁、光性能有较大的变化,这使得它成为一种有前景的电/光转换、光存储、激光保护和智能窗材料.本文综述VO2膜的制取方法及相变机理的研究进展.