利用XMCD、XAFS、XRD、SQUID 技术结合密度泛函理论(DFT)计算,研究了Co/TiO2、Fe/NiO和(Mn、Co)/ZnO纳米薄膜的结构和磁性及其相互关系,重点探讨了其具有室温铁磁性的微观起因。在Co/TiO2中,发现Co原子通过界面扩散从Co纳米薄膜进入到TiO2中,占据Ti原子的格点位置。具有低自旋态的Co2+与退火过程中产生的O 空位形成的Co2+-VO复杂体是导致其具有室温铁磁性的根本原因。在Fe/NiO中,发现掺杂Fe原子能够导致NiO从反铁磁性转变成铁磁性,明确了共掺杂Li原子能显著提高NiO室温铁磁性的根本原因是电子从Fe的3d电子转移到由Li原子引入的具有P特征的空轨道上。在Mn/ZnO中,Zn空位是导致其具有室温铁磁性的根本原因。而共掺杂N 能显著提高其饱和磁矩是归因于N 原子使Mn-Mn 间磁性相互作用从反铁磁性转变为铁磁性。在Co/ZnO中发现激光脉冲沉积方法制备的具有室温铁磁性的Co:ZnO薄膜中,替代位Co 离子并非如普遍认为的那样均匀分布在晶格中,而是通过中心氧原子聚集在一起。证实了在不存在其它杂质、缺陷和团簇的条件下Co/ZnO为顺磁性。
英文主题词SR; XMCD; XAFS; FM