王古平
材料导报
过渡金属(TM)掺杂获得铁磁性ZnO基稀磁半导体(DMSs)的报道很多,但其铁磁性是否有微量磁性TM原子团簇或第二相的贡献存在争议.从磁性测量和磁性TM原子团聚及第二相的排除两方面综述了TM掺杂ZnO DMSs本征铁磁性检证的常用方法,着重分析了元素特征分析技术在过渡金属掺杂ZnO中的应用.
关键词:
ZnO
,
稀磁半导体
,
本征铁磁性
,
分析技术
,
TM掺杂
居健
,
吴雪梅
,
诸葛兰剑
材料导报
对掺杂过渡金属(TM)制备得到的ZnO基稀磁半导体的磁性起源作了理论和实验两方面知识的调研,在理论方面主要介绍了几种磁性交换的模型:直接超交换和间接超交换、载流子媒介交换和跃迁磁板子.在实验方面分析众多国内外相关文献,发现选择正确的生长条件对于成功获得稀磁半导体至关重要,低生长温度、高氧偏压和较少的TM离子掺杂浓度能促使TM掺杂物的均一分布,并能削弱反铁磁性(AFM)交换进而增进铁磁性(FM)交换.同时据文献报道发现很多样品的磁性并不是固有的,载流子尤其空穴的存在对于铁磁交换作用起着至关重要的作用.
关键词:
磁性起源
,
稀磁半导体
,
交换作用
,
TM掺杂
,
铁磁性
刘鹏
,
岑嘉宝
,
王亮
,
江建军
功能材料
在第一性原理框架理论下应用KKR-CPA-LDA方法计算了Zn0.9O1-xCo0.1体系(x=0～10%)下的电子结构、磁矩分布和3种不同的状态下的能量.结果表明:(1)在不同的氧空位缺陷的条件下,材料都显示半金属特性;(2)随着氧空位缺陷的增加,掺杂体系的能量逐渐升高,稳定性逐渐变弱,说明了基态条件下,Zn0.9O1-xCo0.1掺杂体系中的氧空位缺陷是不容易形成的,这个和文献报道的是一致的;(3)根据计算结果可以推断,在Zn0.9O1-xCo0.1体系中,磁性原子的磁矩随着氧空位缺陷的增加,体系的饱和磁化强度降低,符合双交换理论.
关键词:
ZnO薄膜
,
TM掺杂
,
第一性原理
,
KKR-CPA-LDA
