尽管理论预言和大量实验报道都认为Zn1-xCoxO是室温(Tc>300K)铁磁半导体材料,但有关Zn1-xCoxO的磁性起源,Zn1-xCoxO是否为内禀(intrinsic)铁磁半导体的争议一直没有解决。本课题将利用高灵敏度的磁圆二色(MCD)谱,通过分析Zn1-xCoxO磁性半导体材料中s, p-d交换相互作用引起的能带结构自旋极化,研究其磁性的起源。结合微结构分析,光学测量,磁化测量等, 探索不同制备方法及后处理工艺条件,包括诸如化学掺杂,H钝化,磁性杂质激活技术等工艺手段对材料磁性的调控。结合第一原理计算,建构带隙能量范围内MCD谱和带隙内缺陷电子态之间的对应关系,弄清Zn1-xCoxO是否为内禀的铁磁半导体,并说明铁磁性是以载流子为媒介,还是以施主为媒介,最后判断Zn1-xCoxO是否为内禀的室温铁磁性半导体。
英文主题词Ferromagnetic semiconductor; Zn1-xCoxO; S,p-d exchange interaction; Magnetic Circular dichroism