中文摘要：

稀释铁磁性氧化物材料是下一代自旋电子器件的材料基础，既有重要的应用价值也有极为丰富的物理学内涵。在稀释铁磁性氧化物材料的研究中，稀释铁磁性的起源机制问题是该领域研究的根本性问题，其物理图像尚不完全清楚。本项目通过对半导体氧化物TiO2系统和高介电氧化物CeO2系统的综合创新研究，建立了磁性氧化物的室温铁磁性与离子掺杂浓度,氧空位浓度以及晶格缺陷之间的重要关系，揭示了氧化物稀释铁磁性起源的多样性。本项目的完成形成了3个重要研究结论和成果(a) 在氧化物材料中获得稳定可靠的室温稀释铁磁性，并且该铁磁性是本征的、可重复的和可控的，其中控制样品的缺陷浓度是获得稳定室温铁磁性的关键所在;(b) 我们首次提出了稀释铁磁性材料的分类，主要分为四个类别，分别具有不同的室温铁磁性起源机制；(c) 高介电氧化物材料可以获得相对稳定的室温铁磁性，并且证实可以实现自旋电子的注入和输运，有望在下一代自旋电子器件和半导体功能器件中获得重要的应用。以上研究成果基本澄清了氧化物中室温铁磁性起源的若干基础物理问题，为实现控制和优化磁性半导块材料室温铁磁性的目的提供了非常重要的理论和实验基础。