氧分压对Zn1-xCoxO1-δ磁性半导体磁特性的调控作用

金属学报, 2008, 44(11): 1399-1403. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2008.11.021

氧分压对Zn1-xCoxO1-δ磁性半导体磁特性的调控作用

季刚 ^1, , 张云鹏 ^2, , 颜世申 ^3, , 梅良模 ^4, , 张泽 ^5,

1.北京工业大学固体微结构与性能研究所,北京,100124

2.山东大学物理学院,济南,250100

3.山东大学物理学院,济南,250100

4.山东大学物理学院,济南,250100

5.北京工业大学固体微结构与性能研究所,北京,100124

基金项目: 国家重点基础研究发展规划(973计划)(2007CB924903)

关键词：室温铁磁性半导体 , 氧分压 , 氧缺位 , 调控

OXYGEN PARTIAL PRESSURE MODULATION EFFECTON THE FERROMAGNETISM OF Zn1-xCoxO1-δ MAGNETIC SEMICONDUCTOR

利用电子显微分析技术对高Co含量的室温铁磁性半导体Zn1-xCoxO1-δ进行了微观表征,证明了氧含量是决定Zn1-xCoxO1-δ薄膜微观结构和磁性能的重要因素.在缺氧环境下,薄膜由含有大量氧缺位的纤锌矿结构的Zn1-xCoxO1-δ纳米晶(直径约5 nm)和填充其间的Zn-Co-O非晶相组成,两相对薄膜宏观磁性均有贡献;在富氧的环境下,非晶Zn-Co-O相消失,出现了CoO反铁磁相,纤锌矿结构Zn1-xCoxO1-δ中的氧缺位大量减少,晶粒长大到10-20 nm,室温铁磁性逐渐减弱,直至消失.

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