稀磁半導體兼有磁性和半導體材料的性質,可以同時實現(xiàn)對電子電荷和自旋的調控。作為最有潛在應用價值的自旋電子學材料,稀磁半導體備受研究者的關注。本世紀初,Dietl等人從理論上預測了過渡金屬摻雜ZnO和GaN寬帶隙半導體材料的居里溫度要高于室溫。該預測重新燃起了人們對過渡金屬摻雜ZnO、ZnS稀磁半導體的研究熱情。稀磁半導體的磁性容易受合成方法及條件的影響,有些表現(xiàn)鐵磁性,有些是反鐵磁性,有的甚至是自旋玻璃態(tài)或順磁性。此外,稀磁半導體的磁性來源一直存在爭論。進一步闡明稀磁半導體的鐵磁性機理,獲得穩(wěn)定的室溫鐵磁性是我們關注的熱點。本文主要研究了Co摻雜ZnO,ZnS納米材料的磁性及其他性質。具體內(nèi)容如下:（1）我們通過化學共沉淀法成功制備了晶粒尺寸在4納米左右的閃鋅礦結構的Zn_0.97Co_0.03S超細納米顆粒。氫氣退火處理2 h后,Zn_0.97Co_0.03S的晶體結構從閃鋅礦結構轉變?yōu)槔w鋅礦結構,而且在室溫下可以觀察到明顯的磁滯回線。結合第一性原理與相關測試,我們認為Zn_0.97C... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

自旋電子器件的技術樹及其潛在應用[1]

圖 1.2 各種 5%Mn 摻雜的 p 型半導體的居里溫度的理論預測值[12]半導體的磁性機理究已經(jīng)證實稀磁半導體可以在室溫下表現(xiàn)出鐵磁性，但其的的制備工藝息息相關。許多學者對稀磁半導體的磁性起

圖 1.3 超交換作用原理圖 (a)基態(tài)，(b)激發(fā)態(tài)[52]。的 M2+離子的 d 軌道上,與 p 電子相配對的 p"電子便表現(xiàn)出凈自旋[52]。子的 p 電子波函數(shù)為啞鈴形，故 p"電子的波函數(shù)便可與在同一直線上 M2+的d2電子的波函數(shù)相重疊，使兩者發(fā)生交換作用[52]。之后，Goodeno

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad.  Nano-Micro Letters. 2015(03)
[2]電荷自旋注入機制分離的新型稀磁半導體[J]. 鄧正,趙侃,靳常青.  物理. 2013(10)
[3]超導量子干涉儀發(fā)展和應用現(xiàn)狀[J]. 陳林,李敬東,唐躍進,任麗.  低溫物理學報. 2005(S1)
[4]漫反射紅外光譜法在催化研究中的應用[J]. 江琦,黃仲濤,鄧國才,陳榮悌.  化學通報. 1996(09)

博士論文
[1]摻雜ZnO鐵磁性起源的第一性原理研究[D]. 王前進.湘潭大學 2012



本文編號：3493353