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水热合成Zn_1-xCr_xO稀磁半导体晶体

苗鸿雁 , 李慧勤 , 谈国强 , 安百江 , 魏艳想

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00673

采用水热法, 以3mol/L NaOH作为矿化剂, 在260℃下, 保温28h进行Cr合金化(x=0.10, 0.15, 0.20, 0.25), 合成Zn_1-xCr_xO稀磁半导体晶体. 研究了Cr合金化对水热合成Zn_1-xCr_xO稀磁半导体粉体结构和性能的影响. XRD测试表明, Cr元素进入到ZnO的晶格内, 实现了Cr的合金化, 晶粒尺寸分别为46.5、46.1、50.6和48.9nm. 从FE-SEM可以观察到, x>0.2时, 晶体的形貌从短柱状转变为长柱状. 通过UV/Vis测试可以观察到Cr离子的吸收, ZnO的禁带宽度依次降低为3.17、3.18、3.19和3.23eV. VSM测试表明, 所制备的Zn_1-xCr_xO纳米晶体在室温下均表现出弱顺磁性.

关键词: Zn_1-xCr_xO , diluted magnetic semiconductor , hydrothermal method ,
paramagnetism

ZnO基稀磁半导体薄膜材料研究进展

刘学超 , 施尔畏 , 张华伟 , 宋力昕 , 陈之战

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00513

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.

关键词: ZnO , diluted magnetic semiconductors (DMSs) , transition metals (TM) , spintronic devices

ZnO基稀磁半导体磁性机理研究进展

刘学超 , 陈之战 , 施尔畏 , 宋力昕

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00001

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.

关键词: ZnO , diluted magnetic semiconductors , magnetism theory

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