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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • 铁掺杂室温稀磁ZnO半导体研究

    摘要： 通过固相反应法烧结了不同组分的Zn1-xFexO（ZFO）系列陶瓷样品。当x < 0.03 mol时，获得了具有六方纤锌矿结构的单相多晶铁掺杂氧化锌样品，XRD图谱中未发现铁及其氧化物的偏析现象。当x ≥ 0.03 mol时检测到微弱的ZnFe2O4第二相。介电性能分析证实存在欧姆导电性，其麦克斯韦-瓦格纳-西尔斯（MWS）弛豫现象可通过晶界势垒缺陷（GBBD）过程解释。纯氧化锌样品的完全抗磁性向ZFO样品的顺磁性转变与缺陷及杂质结构相关。计算得出ZFO样品的带隙能量介于2.85 eV至3.15 eV之间。结果表明铁掺杂氧化锌陶瓷在高频器件应用中具有潜在价值。

    关键词： 自旋电子学、X射线衍射、磁滞回线、稀磁半导体、介电常数、光学性质

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • Cd0.9375Co0.0625X（X＝S、Se、Te）电子结构的第一性原理研究及其在磁性、光学和热电器件中的应用

    摘要： 本文研究了Co掺杂（xCo = 6.25%）CdS/Se/Te稀磁半导体的结构与电子特性，以理解其光学和热电特性。通过广义梯度近似（GGA）和修正的Becke-Johnson（mBJ）泛函计算电子性质并进行对比，以确定合适的电子参数。稳定的铁磁态被证实源于p-d杂化作用，该作用导致间隙位和非磁性位点产生磁矩。计算得出的直接带隙及交换常数（N0α和N0β）分别表明其在光电器件和自旋电子器件中的应用潜力。所研究化合物在可见-紫外能量范围内工作。热电响应随温度升高而改善，但Co掺杂会使其性能下降。这些化合物展现的多项重要物理特性，证明其在自旋电子、光电子和热电等技术领域具有重要应用价值。

    关键词： 光学性质、铁磁性、稀磁半导体、热电性质、mBJ势

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 稀土（铕、铥）注入InGaN的稳定性、电子及磁学性质

    摘要： 采用标量相对论全势线性缀加平面波加局域轨道（FPLAPW+lo）方法结合LSDA+U近似，研究了InGaN:RE（RE=Eu、Tm）的电子结构和磁行为，并分析了能带结构与态密度。从形成能来看，In位是稀土元素（Eu、Tm）掺杂InGaN合金的优先位置。研究表明，这些材料为直接带隙半导体，InGaN:Eu和InGaN:Tm的带隙分别为1.2345 eV和1.3657 eV。铁磁相的总能量低于反铁磁相总能量，证实零温基态具有铁磁性。其他非磁性原子（Ga、In和N）仅产生微弱诱导磁矩，这些化合物的总磁矩主要来源于RE-4f态。

    关键词： 氮化铟镓合金、铕、稀磁半导体、直接带隙、铥

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • n型稀磁半导体Ge0.96?xBixFe0.04Te薄膜的铁磁性与载流子输运

    摘要： 采用脉冲激光沉积技术制备的Ge0.96?xBixFe0.04Te外延薄膜的结构、霍尔效应、电子输运及磁学性能被报道。X射线衍射图谱（包括线扫描和φ扫描）证实所有薄膜均具有高质量的外延生长和结晶性。通过用高价Bi元素取代Ge元素，我们发现载流子类型由空穴转变为电子，这一结论通过不同温度下霍尔效应测量获得的负斜率得到验证。电子输运呈现典型半导体行为，且可通过小极化子跳跃模型解释——晶格畸变增强了电子-声子相互作用。高Bi掺杂的Ge0.64Bi0.32Fe0.04Te表现出明显铁磁特性，而低Bi掺杂浓度样品则无此现象，表明铁磁性的建立完全依赖于载流子输运。针对该体系进行的第一性原理计算也揭示：在当前含Bi共掺杂的n型稀磁半导体中确实存在铁磁态。

    关键词： N型半导体，铁磁性，稀磁半导体

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • (Ga, Cr)N和(Ga, Cr, V)N化合物在自旋电子技术中的半金属铁磁行为：基于第一性原理与蒙特卡罗方法的研究

    摘要： 本文利用第一性原理和蒙特卡罗方法研究了掺杂单杂质与双杂质的氮化镓的磁性与电子特性。我们预测(Ga,Cr)N和(Ga,Cr,V)N化合物在费米能级处呈现100%自旋极化的铁磁性与半金属性。此外发现Ga1-xCrxN和Ga1-2xCrxVxN（x=0.04、0.05及0.06）具有二级铁磁相变且居里温度高于室温。这些预测使(Ga,Cr)N和(Ga,Cr,V)N化合物成为自旋电子技术的有力候选材料。

    关键词： 从头算计算、蒙特卡罗方法、稀磁半导体、自旋电子学、氮化镓

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 掺杂铁的置换型In2O3粉末中的铁磁有序

    摘要： 我们报道了对Fe掺杂In2O3体系室温铁磁性的实验研究。通过标准固相反应法制备了(In1?xFex)2O3（x = 0.00、0.02、0.06、0.10、0.14或0.18）粉末，并在空气中1200°C烧结48小时。研究了Fe掺杂浓度对In2O3样品结构和磁性能的影响。X射线衍射分析表明，Fe离子进入In2O3晶格的In3+位点而未改变立方体心矿结构。磁性表征显示所有Fe掺杂In2O3样品均呈现室温铁磁性。观测到的铁磁性归因于Fe取代In3+位点产生的氧空位及真空退火处理。我们提出了一个铁磁交换相互作用模型来解释该体系的铁磁性。

    关键词： DMS（稀磁半导体）、RTFM（阅读该死的手册）、掺铁氧化铟、缺陷、铁磁性

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 能否通过在宽带隙半导体ZnO中掺杂过渡金属来引入长程铁磁性？

    摘要： 本报告系统研究了过渡金属（TM=Fe或Cu）掺杂ZnO及共掺杂（Cu,Fe）ZnO纳米颗粒的磁行为。所有样品在低温下均呈现类反铁磁性的逆磁化率。随着TM离子浓度增加，所有样品的反铁磁居里-外斯温度TAFM升高，表明TM掺杂增强了反铁磁关联。我们观察到约100-150K温度（T）区间存在从反铁磁关联态向铁磁关联态的转变。我们将通过氧空位作用、过渡金属离子价态、束缚磁极化子（BMP）的形成与相互作用及其在ZnO基质中的解离来解释所有实验现象。尽管根据逆磁化率数据，所有样品在室温附近都呈现铁磁关联，但在最低测量温度5K下仍未观测到真正的铁磁长程有序转变。研究表明：在宽禁带半导体ZnO基质中，随着温度降低形成的束缚磁极化子会因过渡金属掺杂引发的超交换作用产生反铁磁关联，这导致实现铁磁长程有序存在困难。

    关键词： 稀磁半导体、束缚磁极化子、反铁磁性、过渡金属掺杂、氧化锌、铁磁性

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 锰掺杂对HgO纳米结构薄膜的微观结构、半导体及光电性能的影响

    摘要： 采用电子束蒸发技术在室温下于康宁玻璃(1022)衬底上制备了不同掺杂浓度(x=0、0.015、0.05、0.1、0.15和0.2)的锰掺杂氧化汞纳米结构薄膜(Hg1-xMnxO)。研究了薄膜的微观结构、形貌、半导体及光电特性。X射线衍射谱表明其具有六方纤锌矿型结构，且晶格参数随锰含量增加而减小。场发射扫描电镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM)图像证实，薄膜平均晶粒尺寸随锰掺杂浓度增加而减小。通过吸收系数测定发现，所研究的锰掺杂氧化汞纳米晶薄膜光学带隙随锰浓度升高而增大，这归因于sp-d交换相互作用和/或量子限域效应。同时报道了锰掺杂氧化汞薄膜的折射率和消光系数，其折射率色散n(λ)采用Wemple-DiDomenico(WDD)单有效振子色散模型进行分析，估算了振子参数。所得色散值适用于光电器件设计。

    关键词： 微观结构特性，纳米材料，稀磁半导体，单振子参数，光学特性

    更新于2025-09-24 02:56:28

  • 通过分子束外延在硅晶圆上自组装生长的Mn<sub>0.06</sub>Ge<sub>0.94</sub>量子点中，Ge<sub>x</sub>Si<sub>1-x</sub>虚拟层增强的铁磁性

    摘要： 在硅衬底或GexSi1-x虚拟衬底(VS)上通过分子束外延生长的自组装Mn0.06Ge0.94量子点(QDs)。利用不同厚度和锗组分x的GexSi1-x VS来调控上述量子点的铁磁特性。生长在GexSi1-x VS上的MnGe量子点表现出显著增强的铁磁性，其居里温度超过220 K?；谖⒐劢峁购痛呕峁治觯衔狦exSi1-x VS上量子点的铁磁特性源自本征MnGe铁磁相，而非锰与锗形成的任何金属间铁磁化合物。同时发现，通过提高GexSi1-x VS的锗组分x，由于量子点内部空穴浓度和锗组分的提升，生长在VS上的量子点铁磁性将显著增强。这些结果对理解和实现高居里温度MnGe稀磁半导体具有根本性重要意义。

    关键词： 铁磁性、分子束外延、稀磁半导体、GexSi1-x虚拟衬底、MnGe量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 球磨Zn0.97Ni0.03O中氧空位诱导的铁磁性：通过电子自旋共振确认

    摘要： 在半导体材料中，ZnO是一种用途广泛的多功能候选材料，在300K时具有3.37eV的直接带隙和60meV的大激子结合能，可用于自旋电子器件应用。ZnO对过渡金属具有高溶解度。在已用于稀磁半导体的过渡金属中，Ni是改善ZnO电学和磁学性能最有效的掺杂元素。Ni掺杂ZnO有望成为实现高居里温度（即高于室温）铁磁性的良好候选材料。本研究通过球磨技术成功合成了Zn1?xNixO（x=0.03）粉末样品。X射线衍射分析证实3%Ni掺杂ZnO纳米颗粒为多晶六方纤锌矿结构。微拉曼分析通过观察到437cm?1处E2（高）振动模式（该模式对应纤锌矿晶体结构中最强的振动模式）确认了Ni在ZnO基质中的取代。在570cm?1处观察到的宽峰表明存在氧空位团簇。样品的振动样品磁强计测量显示室温下存在铁磁滞回线，饱和磁矩为9×10?5emu/g。电子自旋共振谱计算得出的"g"值为1.95，表明观察到的铁磁性源于氧空位。

    关键词： 稀磁半导体、电子自旋共振、缺陷、铁磁性、氧化锌、纳米粒子

    更新于2025-09-19 17:13:59