稀磁半导体Zn1—xCoxS光谱的理论解释

以Co^2 自由离子的3d电子径向波函数为基础,对Zn1-xCoxS中的电子去延伸效应进行了理论研究,引入了电子云延伸效应系数k,得到了Zn1-xCoxS中Co^2 离子的最优化3d电子径向波函数,并由此得到了Zn1-xCoxS的光谱。结果表明：应用晶体场理论,考虑到电子云延伸效应的修正,对于研究稀磁半导体的光谱性质是方便有效的。同时也从物理学本质上解释了电子云延伸效应。     

Zn_(1-x)Co_xO稀磁半导体的XAFS研究

利用XAFS技术研究溶胶-凝胶法制备的Zn1-xCoxO稀磁半导体材料结构随Co含量(x)的变化.结果表明在低含量的Co掺杂ZnO(x=0.02,0.05)时Co2 离子完全进入ZnO晶格中,替代了Zn2 离子,并且造成了Co2 离子周围局域结构的膨胀.当Co的含量x增加到0.10或更高时,只有一部分的Co2 离子进入晶格,剩余的Co2 和Co3 析出晶格形成Co3O4相.     

稀磁半导体中共价效应和电子云延伸效应的比较应用

该文对共价效应和电子云延伸效应在处理稀磁半导体的吸收光谱方面的应用做了详细的比较，并分别应用到了稀磁半导体Zn1-xMnxTe上，虽然两种处理方法都能够得出比较好的结果。但用电子云延伸效应修正因子修正波函数得出的结果与实验更为接近，而且在应用电子云延伸效应修正因子来处理高压力问题时，可以很方便地得到吸收谱的高压谱移，文中以Zn1-xMnxTe的^6A1→^4T1跃迁谱线为例，分析其高压谱移。     

稀磁半导体Cr_xMn_(1-x)Te的第一性原理计算

根据CrTe和MnTe各种结构的稳定性,选取具有NiAs结构、岩盐结构和闪锌矿结构的CrTe为基本骨架,以Mn原子替换Cr原子形成掺杂的稀磁半导体CrxMn1-xTe.使用基于密度泛函理论的VASP软件包,计算其形成能、态密度和磁矩,并比较不同x值对性能的影响.结果表明,掺杂后3种结构的稳定性为NiAs结构岩盐结构闪锌矿结构;Mn原子掺杂NiAs结构后,NiAs结构发生向闪锌矿结构的相变,对闪锌矿结构掺杂未发生相变;3种结构的磁矩均随Mn原子的增多而增大.     

ZnO基稀磁半导体的研究进展

现在的信息技术主要利用电子的电荷自由度去处理和传输信息,利用电子的自旋自由度去存储信息.而稀磁半导体同时利用了电子的电荷属性和自旋属性进行信息处理和存储,使其成为了一类新型的半导体.稀磁半导体具有很多特殊的性质,在高密度存储器、半导体集成电路、半导体激光器和量子计算机等领域将会有广阔的应用前景.本文主要介绍了近年来世界各国研究小组采用不同方法合成的ZnO基稀磁半导体,对其磁性进行了系统研究,分析了铁磁性产生的机理.     

室温稀磁半导体Zn_(0.9)Ni_(0.1)O纳米棒的制备与表征

利用溶胶-凝胶方法制备了Zn0.9Ni0.1O纳米棒.运用X射线衍射分析表明样品中不存在镍及镍的氧化物,镍进入晶格中取代了部分Zn原子的位置.SEM显示煅烧温度是影响其形貌的主要因素.随着温度的升高,样品形貌逐渐从棒状变为颗粒状.样品的磁学性能由振动样品磁强计测量,发现在室温下存在明显的铁磁性,并且通过M-T曲线得到Zn0.9Ni0.1O居里温度为575 K左右,表明其磁性来源于稀磁半导体.     

新型稀磁半导体Zn＿（1－x）Co＿xSe和Zn＿（1－x）Co＿xS的能谱

本文报道用晶体场理论对新型稀磁半导体Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳｅ和Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳ中Ｃｏ￣（２＋）离子不同能级间的跃迁进行计算的结果。与实验观测结果进行了比较，获得了相应的晶场参量Ｄ＿ｑ，Ｒａｃａｈ静电参量Ｂ，Ｃ和自旋－轨道耦合参数λ。本文对Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳｅ和Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳ分别指认了观测到的Ｃｏ￣（２＋）离子能级间的跃迁。对较低能级部分，实验结果与理论计算符合较好。     

新型稀磁半导体Zn＿（1－x）Co＿xS光谱特性的实验研究

在７３～３００Ｋ温度范围内，首次测量了不同组分的新型稀磁半导体Ｚｎ＿（１－ｘ）Ｃｏ＿ｘＳ（ｘ＝０．００１，０．０１，０．０３，０．０４８，０．０５３，０．０６３）的近红外和可见区的吸收光谱和磁圆二色谱。观测到一系列吸收峰和磁圆二色谱峰，两者互相对应，其峰位与样品组分ｘ值无关。它们分别对应于Ｃｏ￣（２＋）离子在Ｔ＿ｄ对称的晶体场中不同能级间的跃迁。     

稀磁半导体Cd＿（1－x）Mn＿xTe，Cd＿（1－x）Fe＿xTe的巨法拉第效应

用消光法、交替磁场法和磁光调制法测量了不同温度下、不同组分的稀磁半导体Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｍｎ＿ｘＴｅ和Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｅ的巨法拉第效应。实验表明：对较高组分的，法拉第旋转角为负，用单振子模型能很好地描述实验结果。稀磁半导体Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｆｅ＿ｘＴｅ表现出与Ｃｄ＿（１－ｘ）Ｍｎ＿ｘＴｅ同量级的巨法拉第效应，当组分较低时，法拉第旋转角随入射光子能量出现由正到负的变化，必须用多振子模型才能很好解释实验结果。当样品很薄或磁场较低时，磁光调制法以其很高的测量精度显示出巨大的优越性。     

稀磁半导体MnTe和CrTe的微观结构及电磁性能

基于密度泛函理论的VASP软件包,研究CrTe和MnTe晶胞的稳定性和电磁性能,并对比具有相同结构的CrTe和MnTe在稳定性和电磁性能方面的差异.结果表明,稳态的CrTe为具有NiAs结构的铁磁体,其闪锌矿结构(ZB)、纤锌矿结构(W)和岩盐结构(RS)为亚稳态结构,该亚稳态结构均为半金属性质.     

Co掺杂对Zn1-xCoxO稀磁半导体光学性质的影响

溶胶-凝胶法制备了Co掺杂的ZnO基稀磁半导体,研究其粉体和薄膜的结构和光学特性.X射线衍射结果表明Co2 随机替代Zn2 位置进入ZnO晶格,并引起晶格常数的变化.紫外-可见透射光谱表明样品的禁带宽度随着Co掺杂浓度的增大呈现非单调变化规律,低浓度掺杂样品的光学带隙随掺杂浓度增大而减小(红移),这是由于Co2 替代Zn2 ,局域d电子与能带电子之间的sp-d交换耦合引起的.     

稀磁半导体/半导体量子线中的散粒噪声

采用散射矩阵方法研究在电场、磁场作用下稀磁半导体/半导体量子线结构中自旋依赖的散粒噪声性质,揭示其中自旋噪声同外磁场、偏压、温度和体系的几何参数之间的依赖关系.研究发现,稀磁半导体/半导体量子线的噪声谱密度随外磁场的增加而显著减小.自旋向下电子的热噪声随温度变化近似线性增大,而自旋向上电子的热噪声随温度变化而呈现出振荡现象.自旋向下电子的散粒噪声谱,零温时随偏压变化而线性增加,而在低温时随偏压变化在小范围内呈现出振荡现象.