共掺杂和晶格缺陷调控ZnO基稀磁半导体磁性的同步辐射研究

负责人:闫文盛

依托单位:中国科学技术大学

批准年份:2009

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项目简介
项目名称
共掺杂和晶格缺陷调控ZnO基稀磁半导体磁性的同步辐射研究
项目批准号
10979041
学科分类
A0804 数理科学部 _大科学装置联合基金 _合肥同步辐射
资助类型
数理科学
负责人
闫文盛
依托单位
中国科学技术大学
批准年份
2009
起止时间
201001-201212
批准金额
36.0万元
摘要
兼有铁磁性及半导体特性的稀磁半导体(DMS)是制备能同时操纵电子的自旋和电荷的新一代自旋电子器件的重要支撑材料。在电子层次上了解DMS磁性可被调控的微观机理对制备出性能可调(被外光、电场操纵)的自旋电子器件至关重要。本项目利用脉冲激光沉积法和后期退火处理(真空和Zn蒸气)将杂质(Al3+,Li+)和缺陷(O空位,Zn间隙)引入到(Zn, TM)O (TM=Mn,Co)中实现对其磁学性质的调控。采用同步辐射XMCD和XAFS研究磁性离子的微观磁性(轨道磁矩,自旋磁矩)和微结构(局域结构,电子结构)特点以及它们与杂质和缺陷之间的关系,结合第一性原理理论计算给出的磁性离子、杂质和缺陷的电子态密度,明确磁性离子与杂质和缺陷之间的电子相互作用以及杂质和缺陷影响微观磁性和微结构的物理原因,阐明杂质和缺陷能调控ZnO基稀磁半导体磁性的物理机制,为实现从电子水平上操纵稀磁半导体的磁学性质提供理论基础。
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