金紅石相寬禁帶半導體在過去幾十年中一直是材料物理和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的寵兒。通過摻雜TiO₂和SnO₂金紅石相寬禁帶半導體會表現(xiàn)出鐵磁性和巨介電常數(shù)等新奇的特性,在電子器件小型化和高能量密度存儲領(lǐng)域有著巨大的科學和應用價值。摻雜TiO₂是研究最早,最典型的一種氧化物稀磁半導體。但是其鐵磁性起源仍然存在爭議,摻雜過程中引入的Ti³⁺、氧空位在磁相互作用中所起的作用也未有定論。本論文的研究表明非磁性ⅢA離子Al³⁺/Ga³⁺/In³⁺摻雜金紅石TiO₂的鐵磁性源于摻雜離子、氧空位和Ti³⁺構(gòu)成的束縛磁極化子。低濃度的氧空位使其近鄰Ti³⁺反平行排列,不對鐵磁性產(chǎn)生貢獻。氧空位濃度較高時,氧空位相互靠近,周圍的Ti形成一種亞鐵磁排列,表現(xiàn)出較強的鐵磁性。Ga摻雜會替換兩個氧空位中間反平行排列的Ti,從而增強薄膜的鐵磁性。較大的摻雜離子半徑有助于氧空位上的電子進入Ti的3d軌道從而... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

金紅石結(jié)構(gòu)示意圖,紅色球為陰離子，灰色球為陽離子Fig1-1.Schematicdiagramofrutilestructure，Theredballisanionandthegreyballiscation金紅石相TiO2和SnO2化學性質(zhì)十分類似，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易與酸堿反

哈爾濱工業(yè)大學理學博士學位論文雜 ZnO 具有正的磁交換能，這為 ODMS 提供了堅實的atsumoto 等研究者在 Co 摻雜 TiO2薄膜中觀測到室溫 摻雜金紅石 TiO2薄膜具有明顯的室溫鐵磁性，并且薄00K[14]。首次在實驗上證明了高居里溫度 ODMS 的存究者的視線。

/0(1 )tP P e 常數(shù)的溫度依賴件在使用過程中，都有一定的適用溫度區(qū)間，因此對介有一定的要求。一般用介電常數(shù)溫度系數(shù) 來描述材料規(guī)律：0 0[ (T ) (T )] / [ (T ) (T T )] 溫，一般默認為 20℃，T 為某個指定溫度通常為-25 或常數(shù)的實部。電介質(zhì)材料按照介電常數(shù)溫度系數(shù)可以分償型，這類材料的介電常數(shù)隨溫度是線性變化的，適用溫度的電路中。這類材料的一般要求是 10< ′<500，10-4%，△ ′是描述電介質(zhì)材料介電常數(shù)溫度穩(wěn)定性的參數(shù) 在工業(yè)領(lǐng)域中的簡化：20 20[100% ( )] /T 分別是材料溫度為 T 和 20℃時的介電常數(shù)。溫度補償表是 CaTiO3，如圖 1-6 所示[42]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Dielectric and magnetic properties of（Zn, Co） co-doped SnO2 nanoparticles[J]. Rajwali Khan,方明虎.  Chinese Physics B. 2015(12)
[2]自旋電子學和自旋電子器件[J]. 陳培毅,鄧寧.  微納電子技術(shù). 2004(03)
[3]鈣鈦礦結(jié)構(gòu)陶瓷N型半導化評述[J]. 陳志雄,周方橋,付剛,唐大海.  材料導報. 2000(03)



本文編號：3610950