稀磁半导体材料晶格畸变及室温磁性调控研究

项目名称： 稀磁半导体材料晶格畸变及室温磁性调控研究

项目编号： No.11404284

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴琛

作者单位： 浙江大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 作为集磁和电于一体的新型功能材料，稀磁半导体材料在自旋电子学中有很大的应用潜能。研究实现对其性能自主控制的有效方法是推动其应用的重要因素。本项目以Co掺杂的二氧化钛稀磁半导体薄膜为例，通过诱导晶格畸变，在亚晶格层面上控制Co离子与O空位的间距，调节耦合作用强度，优化材料的室温磁性。外延生长薄膜的晶格常数可通过两种方式调节：一是选择具有不同晶格常数的衬底材料诱导薄膜产生压缩或膨胀的晶格畸变；二是在给定衬底材料上改变薄膜的生长厚度。由于内应力随膜厚增加而释放，衬底材料对晶格畸变的影响将逐渐减小。两种方式相互补充，将揭示Co掺杂的二氧化钛薄膜晶格畸变对于材料电子结构和性能影响的规律。这些实验规律将与理论计算相结合，为调控稀磁半导体材料性能，设计相应的自旋电子器件提供参考。

中文关键词： 稀磁半导体；氧化物薄膜；微观结构；缺陷状态；室温磁性

英文摘要： As a new type of functional material with both magnetic and electronic properties, dilute magnetic semiconductor (DMS) has great potential in the application of spintronics. Research on effective method to control its properties is an important factor to

英文关键词： Dilute magnetic semiconductors；Oxide thin films；Microstructure；Defects；Room temperature ferromagnetism