三角反铁磁材料Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)的磁性和输运性质

反铁磁材料具有零磁矩或非常小的磁矩,不易受外磁场干扰.相对于铁磁材料,反铁磁材料具有更低的能量损耗和更高的响应频率等优点,因在自旋电子学领域的实际应用方面具有巨大潜力而备受关注.作为一种兼具Kagome晶格及三角反铁磁性的特殊自旋电子学材料,六角Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)合金展现出巨大的反常霍尔效应、拓扑霍尔效应...     

3d过渡族铁磁金属的自旋热输运研究

关于铁磁金属体系中的自旋热输运实验研究,目前遇到的困难有：温度梯度的不均匀、铁磁金属中自旋流的分布不均匀,以及界面的各种散射等,这都会对铁磁金属多层膜体系的自旋塞贝克效应(SSE)产生显著影响,另外,诸多热相关效应引起的干扰信号,也会导致测量结果不准确。以上问题的存在是相关实验研究很少,且实验结果备受争议的原因。这些问题的解决,对于深入理解自旋热输运过程以及成功将自旋塞贝克效应于自旋电子器件中,均具有重要的理论和实践价值。本工作研究了FM/NM、FM₁/FM₂/NM结构中的纵向自旋塞贝克效应(LSSE),通过差分方法,扣除了研究体系中FM自身的反常能斯特信号和FM自身所产生的逆自旋霍尔效应信号,从而得到了体系的单一自旋塞贝克效应(SSE)信号。在此基础上,进一步研究了SSE信号对温度及铁磁层厚度的依赖关系。结果表明,SSE信号随温度升高而减小,随厚度增加而增大,值得注意的是,相较于单层FM体系,双层FM体系的信号并非各FM层信号的简单叠加;通过与文献的对比研究发现,采用本实验方法提取的SSE信号与理论模型计算值符合较好。     

磁电阻材料及其应用的研究进展

本文综述了磁电阻 (MR)材料的研究进展 ,并对目前研究热点的四类巨磁电阻 (GMR)材料进行了概括评述 ,侧重论述MR材料在信息存储等领域的应用 ,明确指出开发和应用MR材料的关键问题是提高各类GMR材料的室温MR值和降低其工作磁场     

原子团离子在Al_(x)Ga(1-x)As基体组分SIMS定量分析中的应用

通过检测原子团离于MCs 和MAs－（M是基体元素）对AlxGa1-xAs基体组分进行了定量的分析，考察了MIQ－156SIMS上所测这些原子团离子的能量分布及其对分析结果的影响，并对正、负SIMS测量方法做出比较。     

荧光法同时测定环境水中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)

研究了一种快速、灵敏的同时测定水中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的荧光新方法。在pH=6．5～7．5的缓冲介质中，利用2’，7’-二氯荧光素(DCF)作为荧光试剂，激发波长λex=510nm，发射波长λem=528nm下，As(Ⅲ)和DCF竞争碘，引起荧光强度的增强，从而测定痕量As(Ⅲ)。同时利用L-半胱氨酸还原剂将水中的As(Ⅴ)还原成As(Ⅲ)，从而测定As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的总量，差减间接测定As(Ⅴ)。As(Ⅲ)浓度在4～180ng／mL范围内，相对荧光强度差值与As(Ⅲ)浓度呈线性关系，线性方程△F=7．82C 0．76，相关系数为0．9991，本法快速、简便、灵敏度高，已用于检测自来水和池塘水中痕量的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)，回收率在96％～105％，结果令人满意。     

荧光法同时测定环境水中的As(Ⅲ)和As(V)

研究了一种快速、灵敏的同时测定水中的As(Ⅲ)和As(V)的荧光新方法。在pH=6.5~7.5的缓冲介质中,利用2’,7’-二氯荧光素(DCF)作为荧光试剂,激发波长λex=510nm,发射波长λem=528nm下,As(Ⅲ)和DCF竞争碘,引起荧光强度的增强,从而测定痕量As(Ⅲ)。同时利用L一半胱氨酸还原剂将水中的As(V)还原成As(Ⅲ),从而测定As(Ⅲ)和As(v)的总量,差减间接测定As(V)。As(Ⅲ)浓度在4~180ng/mL范围内,相对荧光强度差值与As(Ⅲ)浓度呈线性关系,线性方程△F=7.82C+0.76,相关系数为o.9991,本法快速、简便、灵敏度高,已用于检测自来水和池塘水中痕量的As(Ⅲ)和As(V),回收率在96%~105%,结果令人满意。     

离子束外延生长(Ga,Mn,As)的退火研究

利用俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射(XRD)分析了室温条件下离子束外延生长Ga、Mn、As样品,在不同的温度条件下进行退火后组分和元素分布的变化。结果表明退火有助于样品内部元素的均匀分布,温度为400℃会导致MnO2和Ga5.2Mn的结晶。     

掺杂对锯齿形(Zigzag)石墨烯纳米带输运性质的影响

基于第一性原理计算,研究了掺杂对锯齿形石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究发现,掺杂原子种类、掺杂位置的不同将对电子输运产生极大的影响。当中间散射区域的中心C原子被B杂质原子代替时,在电子输运谱的费米能级以下会出现一个零透射的波谷,而另一侧则不变;当带中心杂质为N原子时情况正好相反。零透射波谷的出现意味着有带隙产生,即发生了从金属到半导体的转变。当杂质原子从中心位置移到带边缘时,波谷将移到费米能级的另一侧,从而引起从受主到施主特征的转变,这是杂质原子的束缚态与边缘态相互作用的结果。     

磁场退火对La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3低场磁电阻增强效应的研究

为了提高La0.7Sr0.3MnO3的低场磁电阻效应,将样品进行了磁场退火处理。实验结果表明,磁场退火并没有改变样品的磁矩,但对其磁各向异性产生了较大的影响。与零磁场下退火的样品相比,磁场退火样品的磁电阻明显提高。这种增强效应在低磁场下更加明显,在0.1 T的外磁场下,磁退火样品的磁电阻比零场退火的提高了140%。利用自旋极化隧穿机制解释了这种增强的磁电阻效应。     

基于ECR-PEMOCVD生长的稀磁半导体(Ga,Mn)N的特性

利用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)技术,在蓝宝石(α-Al2O3)衬底上生长出Mn含量约为3%的(Ga,Mn)稀磁半导体薄膜.利用反射高能衍射(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)表征(Ga,Mn)N薄膜的表面形貌和结构特征.(Ga,Mn)N薄膜具有良好的(0002)择优取向和纤锌矿结构,表面形貌是由许多亚微米量级的晶粒按一致的取向规则堆砌而成.光致发光(PL)测量发现3.27eV附近出现施主-受主对(DAP)发光峰.超导量子干涉仪(SQUID)测量表明薄膜在室温下具有铁磁性,没有发现超顺磁性和自旋玻璃态,居里温度可达400K.     

(La2/3Ca1/3)(Mn(3-x)/3)Fex/3)O3体系磁电阻行为的研究

通过系统地测量（La_2/3Ca_1/3）（Mn_{（3-x）／3}Fe_x／3）O₃（x＝0、0.1、0．2、0．3的体系样品的电阻率-温度关系以及一定温度下磁电阻率与磁场的关系,发现随x的变化其磁电阻率峰和电阻率峰均发生位移,磁电阻率峰值增大,并伴生磁电阻率峰展宽效应．作者认为由于Fe的替代,引起体系中Mn³⁺／Mn⁴⁺比率及磁矩的变化,加之外场对磁有序结构的调制作用,从而影响了Mn³⁺－O^－Mn⁴⁺的双交换作用,最终导致磁电阻行为发生变化．     

具有边缘缺陷石墨烯纳米结的自旋输运特性(英文)

利用第一性原理研究了两种具有边缘缺陷石墨烯纳米结的自旋输运,即边界氢原子饱和和未被饱和两种情况。结果表明:边缘缺陷改变了电子的输运行为。对于完整的石墨烯纳米带,两种自旋的电子在费米能级附近是完全简并的;对于含有边缘缺陷的石墨烯纳米结,两种自旋的电子在费米能级附近的很大能量范围内表现出自旋分离。电子局域态密度可进一步说明这种输运行为。这些纳米结可产生与自旋相关的极化电流。特别对于未饱和的缺陷结,在任何偏压下都有较高的自旋滤波效率。     

Mn_2Sb_(0.95)Bi_(0.05)化合物的磁性和电输运性能

通过首先熔炼Sb0.95Bi0.05固溶体,然后再把该固溶体和Mn一起熔炼的多步骤熔炼法,成功地制备了Mn2Sb0.95Bi0.05化合物。样品的热磁曲线测量表明在亚铁磁的Mn2Sb基体中,通过Bi对Sb的替代可以在90K附近诱发亚铁磁到反铁磁转变。与这个一级变磁转变相对应,随着温度的降低,该化合物的电阻曲线在90K附近呈现异常的向上跳跃。电阻异常变化的机理可以被归结为反铁磁态下的超级布里渊区带隙的形成。     

In0.53Ga0.47As/InP(001)薄膜表面重构的研究

通过扫描隧道显微镜(STM)以及反射式高能电子衍射(RHEED)对在不同As4等效束流压强(As4BEP)下生长的In0.53 Ga0.47 As薄膜表面重构进行研究.研究发现在两种As4 BEP条件下,样品表面重构都以(4×3)/(n×3)为主,并存在c(6×4)、β2(2×4)以及α2(2×4)三种重构类型.和低As4 BEP条件相比,高As4 BEP条件下反射式高能电子衍射仪图像更加清晰,高分辨率的STM扫描图片也能够分辨出各种重构类型.对高分辨率的STM扫描图像进行进一步分析得到,随着As4 BEP的升高,β2(2×4)重构类型明显减少,这是由于高As4 BEP减少In偏析,从而抑制β2(2×4)重构的产生.     

(Ga,Mn)As稀磁半导体的杂质动力学模拟研究

结合第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟研究了稀磁半导体(Ga,Mn)As中Mn杂质的沉积动力学规律。利用第一性原理计算和爬坡弹性带方法计算了Mn杂质的跃迁势垒和结合能,并把这些能量作为动力学蒙特卡罗模拟(Ga,Mn)As微观结构演化的输入数据。结果表明在外延生长退火下长时间的微观结构演化的背后机制是Ga空位调节Mn原子在Ga子晶格上进行扩散。这种扩散会导致Mn原子的聚集,进而降低了居里温度。此外,随着退火温度的升高Mn团簇聚集的速率也更快。在高温退火下容易导致相分离。     

Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族基新型稀磁半导体磁电性质的研究进展

稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductor,DMS)是一种兼具半导体性与磁性且具有优异独特磁光、磁电功能的新型半导体材料.首先介绍了DMS的研究进展及其分类,重点阐述了Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族基DMS的磁电性质,在实验方面和理论计算方面所取得的研究进展,包括Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族DMS的制备方法、基本磁性质、磁...     

双钙钛矿型氧化物(Sr_(2-3x)La_(2x)Ca_x)FeMoO_6的电输运性质

分别用固相烧结法和溶胶-凝胶法制备了A位双掺杂的双钙钛矿型氧化物(Sr2-3xLa2xCax)Fe-MoO6。XRD显示所有样品均为多晶单相,随掺杂量增加,样品空间群在x=0.2处转变,由I4/m群转变为Fm3-m群。四探针法对电输运性质的表征表明,样品电阻率随反位缺陷程度的加剧而增加,随平均晶粒尺寸的增大而减小,定量掺杂以限制化合物相结构、完善制备工艺以优化晶界条件,能有效控制材料的电导性质。     

Gd~(3+)对(Y,Gd)BO_3:Eu~(3+)发光性质的影响

采用共沉淀法制备了YGB:Eu~(3+)红色荧光粉.XRD研究表明,Gd~(3+)的掺入使其晶胞参数增加,并引起一定程度的晶格畸变.YGB:Eu~(3+)中Eu~(3+)的VUV激发发射主要借助于基质吸收,而CTS亦起一定作用.YGB:Eu~(3+)的基质吸收带与CTS均有一定的红移,强度有一定变化.在UV区存在Gd~(3+)→,Eu~(3+)的能量传递.由于Eu~(3+)5s5p轨道对晶场的屏蔽作用,Gd~(3+)浓度基本不影响发射峰的位置.Gd~(3+)浓度的增加,色纯度有一定的改善.Gd~(3+)的掺入影响了晶体对称性并使晶体中A格位数目增加是主要原因.适度的晶格畸变有利于基质对能量的吸收,使Eu~(3+)辐射效率达到最大,适宜的Gd~(3+)的浓度约为0.3mol.     

Na、Ga共掺杂对n型Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)电热输运性能的影响

采用真空熔炼及热压烧结方法制备了Na和Ga共掺杂n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料。XRD结果表明,Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3块体材料的XRD图谱与Bi2Te2.7Se0.3的图谱对应一致。通过EDAX技术对Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3块体材料的成分进行了分析,无氧化现象。在298~523K温度范围内,在垂直于热压方向对样品的电热输运性能进行了测试分析,结果表明Na和Ga共掺杂可以有效地提高Bi2Te2.7Se0.3的载流子浓度,从而使电导率得到明显改善,但同时Seebeck系数有不同程度的损失。由于晶格热导率减小,Na掺杂及共掺杂样品Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3(x=0.04)均使热导率降低。当Na掺杂浓度为0.04时,随着Ga掺杂浓度的增加,热导率呈现递增的现象,Na和Ga共掺杂样品Na0.04Bi1.96-xGaxTe2.7Se0.3(x=0.04)的热电优值获得了较明显的提高,在398K时的最大ZT值为0.75。     

MOCVD 生长及 TEM 表征 GaAs/Al_xGa_(1-x)As 量子异质结构材料

本文报道 MOCVD 生长 GaAs/Al_xGa_(1-x)As 量子异质结构材料(超晶格、量子阱及量子共振隧穿二极管),采用横断面透射显微术表征了样品的界面结构。实验表明:多量子阱与超晶格的周期性良好,层与层之间界面清晰,采用[100]带轴入射,观察到超晶格的 TEM 卫星衍射斑,测量到量子阱中电子的子能级跃迁吸收。研究了生长工艺和材料结构的关系,分析了影响 RT 器件的因素。