稀磁半导体(Ga1-xFex)As的电子结构,磁性及其稳定性的第一性原理研究

采用基于第一性原理的紧束缚近似线性muffin-tin轨道(TB-LMTO-ASA)的方法,在原子球近似的基础上计算了均匀掺杂的稀磁半导体(Ga1-xFex)As在各掺杂浓度下(x=1,1/2,1/4和1/8)的总能量,由能量最低原理得到其在各稳定点的晶格常数,磁性及相应态密度.计算结果表明了(Ga1-xFex)As的晶格常数随掺杂浓度的增大而减小,在各掺杂浓度下(除x=1)样品都是反铁磁态的,Fe 3d和As 4p之间杂化是引起样品电子结构和磁性变化的主要原因.     

稀磁半导体Zn1-xFexO纳米颗粒的光谱研究

利用水热法制备了Zn1-xFexO(x=0,0.01,0.05,0.10和0.20)纳米稀磁半导体材料。由X射线衍射图谱的结果表明,制备的Zn1-xFexO样品为纤锌矿结构,没有金属铁等第二相出现;高分辨透射电子显微镜的结果表明,形貌为分散性良好的纳米颗粒,晶格清晰;拉曼光谱结果表明(E2High)峰位向高频移动,半高宽宽化,峰强减弱;光致发光光谱结果表明,随着Fe离子的掺入,紫外峰向低能移动,光致发光光谱发生了猝灭现象;UV-Vis光谱可看出,光学带隙减小,发生了红移现象。这些结果表明Fe3+成功替代Zn2+进入到ZnO晶格。     

Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜的结构及其磁性研究

利用X射线吸收精细结构、X射线衍射和磁性测量等技术研究脉冲激光气相沉积法制备的Zn_1-xCo_xO (x＝0.01,0.02)稀磁半导体薄膜的结构和磁性.磁性测量结果表明Zn₁-xCo_xO样品都具有室温铁磁性.X射线衍射结果显示其薄膜样品具有结晶良好的纤锌矿结构.荧光X射线吸收精细结构测试结果表明,脉冲激光气相沉积法制备的样品中的Co离子全部进入ZnO晶格中替代了部分Zn的格点位置,生成单一相的Zn_1-xCo_xO 稀磁半导体.通过对X射线吸收近边结构谱的分析,确定Zn_1-xCo_xO薄膜中存在O空位,表明Co离子与O空位的相互作用是诱导Zn_1-xCo_xO产生室温铁磁性的主要原因.关键词：1-xCo_xO稀磁半导体')\" href=\"#\">Zn_1-xCo_xO稀磁半导体X射线吸收精细结构谱脉冲激光气相沉积法     

MnxGe1－x稀磁半导体薄膜的结构研究

利用X 射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了磁控共溅射方法制备的Mn_xGe_1-x薄膜样品的结构随掺杂磁性原子Mn含量的变化规律.XRD结果表明,在Mn的含量较低(7.0%)的Mn_0.07Ge_0.93样品中,只能观察到对应于多晶Ge的XRD衍射峰,而对Mn含量较高(25.0%, 36.0%)的Mn_0.25Ge_0.75和Mn关键词：磁控溅射XRDXAFSxGe_1-x稀磁半导体薄膜')\" href=\"#\">Mn_xGe_1-x稀磁半导体薄膜     

Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜的结构及其磁性研究

利用X射线吸收精细结构、X射线衍射和磁性测量等技术研究脉冲激光气相沉积法制备的Zn1-zCoxO(x=0.01,0.02)稀磁半导体薄膜的结构和磁性.磁性测量结果表明Zn1-xCoxO样品都具有室温铁磁性.X射线衍射结果显示其薄膜样品具有结晶良好的纤锌矿结构.荧光X射线吸收精细结构测试结果表明,脉冲激光气相沉积法制备的样品中的Co离子全部进入ZnO晶格中替代了部分Zn的格点位置,生成单一相的Zn1-xCoxO稀磁半导体.通过对X射线吸收近边结构谱的分析,确定Zn1-xCoxO薄膜中存在O空位,表明Co离子与O空位的相互作用是诱导Zn1-xCoxO产生室温铁磁性的主要原因.     

一种具有“1111”型结构的新型稀磁半导体(La1–xSrx)(Zn1–xMnx)SbO

利用高温固相反应法,成功合成了一种新型块状稀磁半导体(La_1–xSr_x)(Zn_1–xMn_x)Sb O(x=0.025, 0.05,0.075, 0.1).通过(La³⁺, Sr²⁺)、(Zn²⁺, Mn²⁺)替换,在半导体材料La Zn Sb O中分别引入了载流子与局域磁矩.在各掺杂浓度的样品中均可观察到铁磁有序相转变,当掺杂浓度x=0.1时,其居里温度Tc达到了27.1 K,2 K下测量获得的等温磁化曲线表明其矫顽力为5000 Oe.(La_1–xSr_x)(Zn_1–xMn_x)Sb O与\"1111\"型铁基超导体母体LaFeAsO、\"1111\"型反铁磁体LaMnAsO具有相同的晶体结构,且晶格参数差异很小,为制备多功能异质结器件提供了可能的材料选择.     

室温下Ga1-xHoxN (x=0.0 and 0.05)稀磁半导体薄膜磁性

采用热蒸镀技术和后续氨退火制备了Ho掺杂GaN稀磁半导体薄膜. X射线衍射分析表明,所有的峰属于六角纤锌矿结构. 利用扫描电子显微镜和能量色散谱分别进行了表面形貌和成分分析. 用振动样品磁强计在室温测定了Ga_1-xHo_xN(x=0.0,0.05)的室温铁磁性. 磁性测量结果表明,未掺杂薄膜GaN具有抗磁性行为,而Ho掺杂Ga_0.95Ho_0.05N的薄膜表现出铁磁行为.     

F原子吸附TiO_2:Mn(001)稀磁半导体薄膜电子结构和磁性的第一性原理计算

利用第一性原理方法计算Mn离子掺杂纯净TiO2(001)和F原子吸附的TiO2(001)薄膜的形成能、态密度和磁矩.F原子吸附明显降低TiO2∶Mn薄膜体系的形成能.F原子的吸附导致Mn离子的磁矩减小,而表面O原子的磁矩增大.表面O原子的磁矩主要来源于O原子p x和p y轨道的自旋极化,研究表明表面吸附F原子更有利于Mn离子的掺杂,在一定程度上有利于获得结构稳定的铁磁态半金属特性的TiO2∶Mn薄膜.     

Cu对Zn1－xFexO稀磁半导体磁性的影响

采用水热法,在温度430 ℃,填充度35%,矿化剂为3 mol·L^-1KOH,前驱物为添加适量的FeCl₂·6H₂O的Zn(OH)₂,反应时间24h,合成了Zn_1-xFe_xO和Zn_1-xFe_xO：Cu稀磁半导体晶体.当在Zn(OH)₂中添加一定量的FeCl₂·6H₂O为前驱物,水热反应产物为掺杂Fe的Zn_1-xFe_xO多种形态晶体混合物,其个体较大的晶体中的Fe原子百分比含量为0.49%—0.52%.采用超导量子干涉磁强计测量了材料的磁性,晶体的磁化强度随温度下降而减小.在前驱物中同时加入适量比例的Cu化合物,合成了共掺杂Cu的Zn_1-xFe_xO：Cu,和Zn_1-xFe_xO相比,其室温下的磁化强度有明显的提高,且在室温下具有铁磁性.关键词：氧化锌水热稀磁半导体晶体     

第一原理计算稀磁半导体(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构

用紧束缚近似线性Muffin-tin轨道的方法计算了稀磁半导体(In1-xMnx)As(x=1/2,1/4和1/8)的晶格常数,磁性和电子结构.给出了Mn掺杂浓度的变化对(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构的影响.     

射频磁控溅射法生长MgxZn1-xO薄膜的结构和光学特性

用射频磁控溅射法在80℃的衬底温度下制备出Mg_xZn_1-xO(0≤x ≤030)薄膜.x射线 衍射(XRD)结果表明,Mg_xZn_1-xO薄膜为单相六角纤锌矿结构, 没有形成任何显著 的MgO分离相,Mg_xZn_1-xO薄膜的择优取向平行于与衬底垂直的 c轴;c轴晶格常数随着Mg含量的增加逐渐减小.在Mg_xZn_1-xO薄膜的光透射谱中出现 锐利的吸收边,由透 射谱估算出Mg_xZn_1-xO薄膜的带隙宽度由332eV(x=0)线性地 增加到396eV(x=030).关键词：xZn_1-xO薄膜')\" href=\"#\">Mg_xZn_1-xO薄膜射频磁控溅射Mg含量     

白宝石衬底上生长的MgxZn1-xO晶体薄膜的结构和光学性能

在白宝石（sapphire）衬底上低温外延生长出了Mg_xZn_1-xO晶体薄膜.x射线衍射（XRD）及能量色散x射线（EDX）分析表明,Mg_xZn_1-xO薄膜的晶体结构依赖于薄膜中Mg的组分x,随着Mg组分的增大,Mg_xZn_1-xO薄膜的结构从与ZnO晶体一致的六方结构转变为与MgO晶体一致的立方结构.对Mg_xZn_1-xO薄膜的紫外透关键词：电子束蒸发反应xZn_1-xO晶体薄膜')\" href=\"#\">Mg_xZn_1-xO晶体薄膜结构和光学性能     

Zn0.04Cd0.96Te中深能级的红外光电导谱研究

应用红外光电导谱研究半绝缘p型Zn_0.04Cd_0.96Te中的深能级,在温度从4.2到165K范围内,观察到了位于0.24,0.34,0.38,0.47,0.55和0.80eV处6个光电导响应峰.结合4.2K下光致发光谱的测量结果以及对Zn_xCd_1-xTe中深能级发光光谱、深能级瞬态谱等已有的研究结果,对这些响应峰对应的深能级特性进行了讨论关键词：xCd_1-xTe')\" href=\"#\">Zn_xCd_1-xTe光电导杂质深能级     

Cd1-xZnxTe晶体退火条件的选择及Zn压对退火晶体质量的影响

采用传统Bridgman方法和加入accelerated crucible rotation technique的Bridgman(缩写为ACRT-B)方法生长的Cd_1-xZn_xTe(x=0.04)晶体中存在有点缺陷、位错、杂质和Te沉淀等缺陷.为了减少甚至消除这些缺陷,必须将生长后的CdZnTe晶片在Cd气氛下退火.从Cd-Te和Cd_0.96Zn_0.04Te的PT相图出发,详细讨论了CdZnTe晶体的气固平衡条件,并关键词：1-xZn_xTe')\" href=\"#\">Cd_1-xZn_xTe退火气-固平衡     

退火温度对低温生长MgxZn1－xO薄膜光学性质的影响

用射频磁控溅射法在80℃衬底温度下制备出Mg_xZn_1-xO(x=0.16)薄膜,用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)和透射谱研究了退火温度对Mg_xZn_1-xO薄膜结构和光学性质的影响.测量结果显示,Mg_xZn_1-xO薄膜为单相六角纤锌矿结构,并且具有沿c轴的择优取向;随着退火温度的升高,(002)XRD峰强度、平均晶粒尺寸和紫外PL峰强度增大,(002)XRD峰半高宽(F关键词：xZn_1-xO薄膜')\" href=\"#\">Mg_xZn_1-xO薄膜射频磁控溅射退火     

Crystal structure and magnetic properties of Nd（Mn1-xFex）2Si2 compounds

X-ray powder diffraction,resistivity and magnetization studies have been performed on polycrystalline Nd(FexMn1-x)2Si2 (0 ≤ x ≤ 1) compounds which crystallize in a ThCr2Si2-type structure with the space group I4/mmm.The field-cooled temperature dependence of the magnetization curves shows that,at low temperatures,NdFe2Si2 is antiferromagnetic,while the other compounds show ferromagnetic behaviour.The substitution of Fe for Mn leads to a decrease in lattice parameters a,c and unit-cell volume V .The Curie temperature of the compounds first increases,reaches a maximum around x = 0.7,then decreases with Fe content.However,the saturation magnetization decreases monotonically with increasing Fe content.This Fe concentration dependent magnetization of Nd(FexMn1-x)2Si2 compounds can be well explained by taking into account the complex effect on magnetic properties due to the substitution of Mn by Fe.The temperature’s square dependence on electrical resistivity indicates that the curve of Nd(Fe0.6Mn0.4)2Si2 has a quasi-linear character above its Curie temperature,which is typical of simple metals.     

MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究

利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构(XANES)方法研究了在Si(100)衬底上及600℃温度条件下用分子束外延(MBE)共蒸发方法生长的Mn_xSi_1-x磁性薄膜的结构.由XRD结果表明,只有在高Mn含量(8％和17％)样品中存在着Mn₄Si₇化合物物相.而XANES结果则显示,对于Mn浓度在0.7%到17%之间的Mn_xSi_1-x样品,其Mn原子的XANES谱表现出了一致的谱线特征.基于多重散射的XANES理论计算进一步表明,只有根据Mn₄Si₇模型计算出的理论XANES谱才能够很好的重构出Mn_xSi_1-x样品的实验XANES谱.这些研究结果说明在Mn_xSi_1-x样品中,Mn原子主要是以镶嵌式的Mn₄Si₇化合物纳米晶颗粒存在于Si薄膜介质中,几乎不存在间隙位和替代位的Mn原子.关键词：xSi_1-x磁性薄膜')\" href=\"#\">Mn_xSi_1-x磁性薄膜分子束外延XRDXANES     

基于MgxZn1−xO薄膜固体装配型体声波谐振器

本文研制了一种基于磁控溅射掺镁氧化锌(Mg_xZn_(1-x)O)压电薄膜的S波段固体装配型体声波谐振器(SMR-FBAR)。相比传统的氧化锌(ZnO)薄膜,Mg_xZn_(1-x)O具有高纵波声速,高电阻率优点,而且Mg原子以替位或填隙的方式进入晶格,没有改变ZnO的铅锌矿结构。通过优化磁控溅射参数的方法,获得了c轴方向生长良好的Mg_xZn_(1-x)O薄膜,并成功制得了串联谐振频率以及并联谐振频率分别在2.416 GHz和2.456 GHz的谐振器,测得其有效机电耦合系数为4.081%,回波损耗(S11)为-23.89 d B。这种SMR机械强度高、可靠性高、尺寸小,具有可立体集成到CMOS芯片表面的优势。