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SiC基稀磁半导体薄膜的制备、微结构和磁性研究
  • 项目名称：SiC基稀磁半导体薄膜的制备、微结构和磁性研究
  • 项目类别：青年科学基金项目
  • 批准号：50802023
  • 申请代码：E0209
  • 项目来源：国家自然科学基金
  • 研究期限：2009-01-01-2011-12-31
  • 项目负责人：郑海务
  • 负责人职称：副教授
  • 依托单位：河南大学
  • 批准年度：2008
中文摘要：

在Si(100)衬底上制备出Al掺杂的外延生长的SiC薄膜。该薄膜厚度为473 nm，磁性测试显示其具有室温铁磁性。制备了平均尺寸为126 nm的Mn掺杂3C-SiC纳米颗粒。拉曼散射研究结果表明Mn掺杂后，SiC的光学支纵波和横波均向低波数移动，拉曼峰的半高宽增加。扩展X射线吸收精细结构表明掺杂的Mn原子代替了3C-SiC中C的位置。SiC纳米颗粒具有本征室温铁磁性。在Mn掺杂，缺陷，磁束缚激子模型，未补偿表面自旋等因素的联合作用下产生了铁磁性。制备出了Mn掺杂的单晶3C-SiC纳米线，纳米线直径从30到200 nm，长度为几十微米。高分辨电镜和选区电子衍射结果表明Mn进入了SiC晶格，并且纳米线沿着(111)方向生长。纳米线具有室温铁磁性，铁磁性可能起源于Mn掺杂和缺陷的协同作用以及纳米线的表面各向异性。研究了N离子注入对6H-SiC单晶结构与磁性的影响，N注入后空位型缺陷浓度显著增加。未注入的SiC单晶显示抗磁性，离子注入后显示弱铁磁性。第一性原理计算研究表明Mn掺杂SiC会产生铁磁性，其磁性主要来自于Mn原子3d电子的自旋极化。

中文主题词： SiC;掺杂；铁磁序；薄膜；纳米结构
结论摘要：

英文主题词SiC;doping;ferromagnetism;film;nano

成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
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