磁性掺杂的哈斯勒半导体类薄膜的制备和反常霍尔效应研究

项目名称： 磁性掺杂的哈斯勒半导体类薄膜的制备和反常霍尔效应研究

项目编号： No.11374228

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 单荣

作者单位： 同济大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 价电子总数为18的半哈斯勒化合物通常表现为半导体性。理论上对一些材料可以进行磁性掺杂，其将表现出100%自旋极化（即半金属性）等新性能，是潜在的自旋电子学材料。我们将对其中的CoTiSb（带隙0.82-0.95eV）、NiYBi（0.4-0.8eV）、PtYSb（0.1-0.2eV）和PdLuBi（某些能带反转）等薄膜进行磁性掺杂，结合实验和第一性原理计算研究其掺杂工艺、微结构、磁性、输运性质以及反常霍尔效应等等。具体包括如下内容：用磁控溅射法制备上述外延薄膜，用XRD和高分辨电镜等对薄膜结构进行表征，用光学和电学方法测量（未掺杂）薄膜的带隙，用物性综合测量系统测量薄膜磁性、电性、反常霍尔效应等。研究生长和掺杂工艺对薄膜有序度、输运性质、磁性以及自旋极化率的影响。此外，我们将探索磁性掺杂后薄膜中反常霍尔效应的成因及其与自旋轨道耦合之间的关联。探讨该体系中带隙和自旋轨道耦合之间的关联。

中文关键词： 哈斯勒；自旋；反常霍尔效应；自旋轨道耦合；近邻效应

英文摘要： Half Heusler compounds with 18 valence electrons are usually semiconducting. In theory some of them exhibit 100% spin polarization (half-metallicity) after magnetic doping, which are promising candidates for spintronics devices. In this research, magnetic

英文关键词： Heusler；spin；Anomalous Hall effect；spin orbit coupling；proximity effect