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文檔簡介
1、近年來,基于對電子自旋態(tài)的產(chǎn)生、輸運、控制等的研究,由此而導(dǎo)致了一門新的學(xué)科——自旋電子學(xué)的誕生。由于自旋電子器件能同時利用電子的電荷屬性和自旋屬性,它有可能成為電子科學(xué)與技術(shù)的新革命。稀磁半導(dǎo)體作為自旋電子學(xué)的重要基礎(chǔ),目前引起了科學(xué)界廣泛的關(guān)注。
本文利用溶膠-凝膠法分別制備了錳摻雜和鎳摻雜ZnO納米晶稀磁半導(dǎo)體,并分別用透射電子顯微鏡、X-射線衍射儀、拉曼光譜儀、超導(dǎo)量子干涉磁強計和陰極射線發(fā)光譜儀分別對樣品進(jìn)行了形
2、貌、結(jié)構(gòu)、磁、光性能表征。研究表明:
納米晶顆粒尺寸在25納米左右;在較低的摻雜濃度下,樣品保持很好的ZnO纖鋅礦結(jié)構(gòu),由于溶膠-凝膠法是一種穩(wěn)態(tài)的晶體生長方法,因而錳和鎳的有效摻雜濃度較低;拉曼光譜分析表明,在較低的摻雜濃度下?lián)诫s離子在纖鋅礦結(jié)構(gòu)ZnO中引入了明顯的晶格缺陷,使得Raman 散射峰發(fā)生峰移、不對稱展寬、出現(xiàn)新增Raman 散射峰等一系列變化,隨著摻雜濃度逐漸增加,ZnO纖鋅礦結(jié)構(gòu)逐漸被破壞;對于2%錳摻雜
3、樣品,在350K 條件下測得了明顯的磁滯回線,表明樣品具備較好的室溫鐵磁性;對于鎳摻雜樣品,也測得了樣品的室溫鐵磁性,鐵磁相變溫度在300K 以上。
本文對納米晶樣品鐵磁性進(jìn)行了詳細(xì)的討論,證明室溫鐵磁性來源于摻雜ZnO本體。研究表明樣品鐵磁性跟載流子濃度密切相關(guān),即鐵磁性能被載流子濃度調(diào)制,這將使得用電場調(diào)制稀磁半導(dǎo)體從而實現(xiàn)高速、非揮發(fā)器件變得可能,具有重大的應(yīng)用價值。
論文第五章利用霧化氣相沉積法制備了
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