稀磁半导体Zn_（1-x）Ni_xO,Zn_（1-2x）Mn_xNi_xO及Zn_（1-2x）Co_xNi_xO纳米晶体的制备与磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备了一系列的稀磁半导体材料如Zn1-xNixO、n1-2xMnxNixO及Zn1-2xCoxNixO晶体粉末,通过震荡样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分别对样品的磁性、晶相结构、形貌和成分进行了表征分析,讨论了获得本征铁磁性Zn1-xNixO样品的制备条件,比较了Mn、Co共掺杂对Zn1-xNixO磁性的影响,给出了Ni在ZnO中的固溶度以及实际掺杂浓度与名义掺杂浓度的关系。     

Mg掺杂AlN的磁性

采用基于密度泛函理论(Density function theory,DFT)的第一性原理方法,计算研究了AlN中掺杂Mg后的电子结构和磁性。我们从理论上给出了AlN∶Mg的晶体结构参数和电子结构,计算了铁磁相和反铁磁相的总能,发现AlN∶Mg具有半金属特性,并且其铁磁相更稳定。我们通过分析比较AlN和AlN∶Mg的电子结构,解释了非磁性杂质Mg掺杂在AlN中产生磁性的原因是Mg取代Al后,会在自旋向下的价带顶部引入空穴,导致费米能级移入价带中,从而使自旋向上和自旋向下的态密度产生不对称的分布,从而导致材料中有净磁矩。另外,通过比较AlN∶Mg的多种构型的形成能,发现在纤锌矿结构AlN中掺入Mg比较容易实现,在闪锌矿结构中次之,但对于其它几何构型,由于形成能太高,Mg很难掺入到材料中。这种材料可作为制备非磁性掺杂的半导体自旋电子器件的备选材料。     

Room temperature ferromagnetism and magnetoelectric coupling in (K0.5Na0.5)NbO3 PLD nanocrystalline films

(K_0.5Na_0.5)NbO₃ nanocrystalline films have been successfully prepared on conductive Si substrate under different conditions by pulsed laser deposition. Room temperature ferromagnetism has been achieved through the introduction of cation (K, Na) vacancies during deposition at the expense of the deterioration of ferroelectricity. In addition to positive magnetocapacitance effect and electrical manipulation of magnetization, the new phenomenon that the orthometric application of an electric field and magnetic field on the surface of film leads to an enormous enhancement of in-plane saturation magnetization has been first observed, indicative of a strong magnetoelectric coupling which has a memory effect on the saturation magnetization at room temperature.     

基片温度对Co掺杂ZnO薄膜室温铁磁性的影响

采用磁控共溅射法在Al2O3(0001)基片上沉积了Zn1-xCoxO(x=0.08～0.3%)薄膜,研究了基片温度对Co掺杂ZnO薄膜结构和磁性的影响.结果表明:Al2O3(001)基片很好地诱导了ZnCoO薄膜(002)取向生长,并且所有的薄膜均显示室温铁磁性.较低的基片温度不仅能有效抑制薄膜中Co2O3杂质相的产生,而且薄膜磁矩较大.紫外-可见光谱也表明,薄膜中Co2 取代了ZnO中Zn2 的位置.     

自燃烧法合成的ZnO基稀磁半导体纳米颗粒研究进展

稀磁半导体制备方法与磁性起源的研究是当前凝聚态物理的一项热门课题.首先介绍了自燃烧合成法的原理和优点,然后以Co和Mn掺杂ZnO为重点,总结了国内外采用自燃烧法合成的ZnO基稀磁半导体纳米颗粒晶体结构、磁性能相关的研究进展,讨论了所得纳米颗粒磁性能的内在物理机制.通过对自燃烧法合成的更宽掺杂范围ZnO基稀磁半导体纳米颗粒的研究,使我们能够更加系统地了解过渡金属掺杂ZnO材料的结构与磁性能,并探讨所得实验现象的内在物理机制.     

Magnetism and phase-transitional analysis of nano-metal gadolinium

The structures,grain sizes and magnetism were analyzed and computed for three typical samples:the stock of polycrystalline metal Gd(sample 1),the bulk nanocrystalline Gd prepared by spark plasma sintering(SPS) technique and subjected to the annealing process of 623 K for 0.5 h(sample 2) and the bulk nanocrystalline Gd prepared by the SPS technique at 573 K(sample 3).The computation results indicated that the sample 3 had the efficiency of space filling up to 99.38%.The computation results of magnetization i...     

基于GaAs的新型稀磁半导体材料(Ga,Mn)As

介绍了一种基于 Ga As的新型稀磁半导体材料 ( Ga,Mn) As,包括 ( Ga,Mn) As的制备方法、结构特性、磁性质及磁输运性质。最后 ,展望了 ( Ga,Mn) As的应用前景