Room-temperature ferromagnetism in nanoparticles of superconducting materials
超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)(Tc = 91 K)的纳米颗粒在室温下表现出铁磁性,而高温(940 ℃)加热得到的大块YBCO的磁化曲线为线性。在整个超导转变温度范围内,磁化曲线从软铁磁体的磁化曲线变为超导体的磁化曲线。此外,我们的实验表明,不仅金属氧化物的纳米颗粒,而且金属氮化物,如NbN(Tc = 6 - 12 K)和δ-MoN(Tc ~ 6 K)显示室温铁磁性。
2007-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Carrier States and Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
本文应用动力学相干势近似,系统地研究了$A_{1-x}$ Mn $_xB$型稀磁半导体(DMS's)的载流子态.对DMS的三种典型情况进行了模型计算:在没有交换势的情况下具有强和中等交换相互作用的情况,以及除了中等交换相互作用之外具有强吸引力的交换势的情况。当交换相互作用足够强时,磁性杂质带从主带分裂。磁性杂质带中的载流子主要停留在磁性位置,载流子自旋与局域自旋之间的耦合很强。载流子在磁性位点之间的跳跃通过{ \it双交换(DE)样}机制引起铁磁性。我们已经调查的条件DE样机制在DMS的操作。结果表明,磁位的磁吸引势有助于磁性杂质带的形成,并通过显著增强交换相互作用的作用,使类DE机制起作用.用常规参数研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As中的载流子态。结果表明,铁磁性是由杂质态产生的尾带载流子通过类DE机制引起的。
2003-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of Hydrogenated Li and Co doped ZnO nanoparticles
研究了氢化对Zn_(0.85)Co_(0.05)Li_(0.10)O纳米颗粒磁性能的影响。结果表明,室温下热处理的样品具有弱的铁磁性,而400 ℃热处理的样品具有强的铁磁性。在这两种情况下,在空气中在400 ° C下重新加热样品将其完全转换回顺磁状态(P)。通过X射线和电子衍射(ED)对样品的表征表明,在室温下氢化的样品中观察到的室温铁磁性是本质上的,而在400 ℃下氢化的样品中观察到的部分是由于钴金属簇。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature Ferromagnetism in Th1-xFexO2-d (x = 0.0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25) nanoparticles
采用凝胶燃烧法制备了不同Fe含量(x = 0.0,0.05,0.10,0.15,0.20和0.25)的(Th_(1-x)Fe_x)O_(2-d)纳米颗粒。Rietveld细化分析的X-射线衍射数据显示,形成一个不含杂质的立方型Th 1-xFexO 2-d结构,x = 0.20。这一观察结果进一步证实了10日进行的详细研究。使用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)成像和选定区域电子衍射(SAED)图案的索引来测量Fe掺杂的ThO 2的百分比。直流磁化研究表明,它们是铁磁性的居里温度(Tc)远高于室温。
2007-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Large Enhancement of Ferro-Magnetism under Collective Strong Coupling of YBCO Nanoparticles
在过去的十年里,真空极限下的轻物质强耦合已经被证明可以增强材料的性能。已知氧化物纳米颗粒由于晶格中的空位而表现出弱铁磁性。在这里,我们报告了在室温下协同强耦合下YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$纳米颗粒的铁磁性增强了700倍。磁矩达到0.90 $μ_{\rm B}$ /mol,在低温下与$_2$ O $_3$超导性竞争。这种在室温下的强铁磁性表明,强耦合是开发下一代磁性和自旋电子纳米器件的新工具。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy enhanced room temperature ferromagnetism in Al-doped MgO nanoparticles
我们已经研究了室温铁磁秩序,开发铝取代氧化镁,Mg(Al)O,纳米粒子与Al分数高达5原子%。所有样品,包括未掺杂的MgO纳米颗粒,都表现出室温铁磁性,饱和磁化强度在2at.%时达到最大值0.023 emu/g。X-射线光电子能谱学确定了掺杂和未掺杂MgO纳米颗粒中氧空位的存在,真空退火后Mg(Al)O的空位浓度增加,导致饱和磁化强度增加2倍。Al掺杂的MgO。我们的研究结果表明,氧空位在很大程度上负责在MgO的室温铁磁性。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonmagnetic impurities and roughness effects on the finite temperature magnetic properties of core-shell spherical nanoparticles
受最近研究[V. Dimitriadis et al. Phys. Rev. B \textbf{92},064420(2015)]的启发,我们研究了具有核-壳结构的球形纳米颗粒的有限温度磁性,包括淬灭的(i)表面和(ii)界面杂质(静态孔)以及(iii)粗糙化界面效应。粒子核由铁磁自旋组成,并且它被铁磁壳包围。通过基于改进的Metropolis算法的蒙特卡罗模拟,我们实现了经典的海森堡哈密顿纳米粒子。特别注意也被致力于阐明这些系统的热和磁相变功能上的颗粒尺寸的影响。对于表面层不完整的纳米颗粒,发现较大的颗粒具有较低的补偿点,该补偿点随着空位量的增加而逐渐减小,并在某一临界值处消失。考虑到纳米粒子的稀释界面,我们的蒙特卡罗模拟结果表明,在无序谱中存在一个区域,补偿温度随稀释参数的减小而线性降低。对于具有粗糙界面的纳米颗粒,观察到粗糙度对补偿点和临界温度的变化都不起任何显著作用。然而,低温饱和磁化的核和壳界面区域敏感地依赖于粗糙度参数。
2017-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
d0 Ferromagnetism in Mg-doped Rutile TiO2 Nanoparticles
为了丰富氧化物材料的d 0磁性,我们对Mg掺杂的TiO 2化合物进行了研究。采用固相反应法制备了Ti 1-xMgxO 2(x=0,0.02,0.04和0.06)纳米粒子。这些样品的X射线衍射(XRD)图谱表明,单一相的四方金红石结构的TiO 2。XRD图谱的细化揭示了在Mg掺杂时与纯TiO 2相比晶体学晶格参数没有变化,并且它表明Mg 2+离子没有进入核晶粒并形成核/壳结构。SEM观察显示具有150-200 nm范围内的纳米颗粒的均匀形态。这些化合物的磁性能的测量表明,纯TiO 2和Ti 0.98Mg 0.02化合物表现出顺磁行为,Ti 0.96Mg 0.04化合物表现出铁磁(FM)相叠加占主导地位的顺磁相。而Ti0.94Mg0.06化合物表现出铁磁-顺磁转变,FM转变温度为180.2K。零场和场冷却磁化强度的测量数据表明,低温磁不可逆性x=0.06的样品,它是由于竞争AFM(核心)和FM(壳)的相互作用。在不同温度下的磁滞曲线的测量表明畴壁钉扎和交换偏置行为。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Lattice disorder and Ferromagnetism in La0.67Ca0.33MnO3 nanoparticle
本文研究了La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3在块体多晶、纳米晶和非晶相的铁磁性。从晶相到非晶相的结构变化表现出系统的TC(顺磁到铁磁转变温度)和自发磁化强度(MS)的下降。实验结果显示了更多的特征,例如,在磁化强度的温度依赖性中出现大的磁不可逆性,在高磁场下缺乏磁饱和,在TB以下的磁化被阻挡,以及磁化率的增强。此外,在TC附近的磁相变由块状样品的一级特征转变为纳米晶和非晶样品的二级特征。我们理解所观察到的磁性特征为减小的颗粒尺寸和增加的磁性(自旋-晶格)无序的影响。我们注意到,非晶样品的磁动力学是明显不同的纳米晶样品。非晶态样品的铁磁性与已报道的非晶态铁磁性纳米颗粒的性质相当。我们还证明了无序壳层在控制铁磁芯动力学中的作用。
2008-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transport properties of beta-Ga2O3 Nanoparticles embedded in Nb thin films
纳米氧化物的铁磁性起源是一个有趣的研究领域。在目前的工作中,铌薄膜,与β-Ga 2 O 3纳米颗粒嵌入其中,传输特性。采用射频共溅射技术在室温下的Si(100)衬底和玻璃衬底上制备了以Nb为基体的β-Ga 2 O3纳米颗粒。沉积在Si衬底上的薄膜在600-650 ℃的温度范围内经受Ar退火1小时。用X射线衍射(XRD)、显微拉曼光谱(Micro-Raman)对薄膜进行了表征,并用X射线能谱仪(EDS)进行了元素鉴定。输运测量进行了液氦温度下的四探针接触技术,表现出类似的特性,在近藤系统的背景下观察到的。实验数据与理论形式主义的近藤和哈曼的比较。有人建议,这种行为产生的磁矩的存在与氧空位缺陷的纳米颗粒的氧化物Ga 2 O 3。
2014-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Nonmagnetic-Doping Induced Quantum Anomalous Hall Effect in Topological Insulators
在磁掺杂拓扑绝缘体中实验观察到量子反常霍尔效应。然而,超低温(通常低于300 mK),这主要是由于不均匀的磁性掺杂,成为一个艰巨的挑战,潜在的应用。本文提出了一种\textit{nonmagnetic}掺杂策略,在拓扑绝缘体中产生铁磁性并实现QAHE。我们数值计算表明,磁矩可以诱导由氮或碳取代在Bi $_2$ Se $_3$,Bi $_2$ Te $_3$,和Sb $_2$ Te $_3$,但只有氮掺杂的Sb $_2$ Te $_3$表现出长程铁磁性和保持大的体带隙。我们进一步表明,其相应的薄膜可以在17-29开尔文的温度下窝藏QAHE,这比类似系统中的典型温度高两个数量级。我们提出的\textit{nonmagnetic}掺杂方案可能为拓扑绝缘体中高温QAHE的实验实现提供新的思路。
2019-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in 2p Light Element-Doped II-oxide and III-nitride Semiconductors
本文研究了掺有102 p轻元素的Ⅱ-氧化物和Ⅲ-氮化物半导体作为潜在的稀磁半导体。基于我们的第一性原理计算,氮掺杂的ZnO,碳掺杂的ZnO,和碳掺杂的AlN被预测为铁磁性。这类DMS材料的铁磁性可以归因于类p-d交换的p-p耦合相互作用,这种相互作用是由杂质(类p t_2)和价(p)态之间相似的对称性和波函数引起的。我们还提出了一种共掺杂机制,使用铍和氮作为掺杂剂在ZnO中,以增强铁磁耦合,并增加溶解度和活性。
2007-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Tuning ferromagnetism and spin state in La$_{(1-x)}$$A_x$CoO$_3$ ($A=$ Sr, Ca) nanoparticles
我们利用X射线衍射、磁化率、等温磁化强度和光电子能谱研究了La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$($A=$ Sr,Ca; $x=$ 0 - 0.2)纳米颗粒的结构、磁性和电子性质。室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实了单相和具有R $\bar{3}$ C空间群的菱形晶体结构。我们发现Sr/Ca取代(空穴掺杂)的磁性和自旋态发生了剧烈的变化。对于$x=$ 0样品,磁性测量显示在T $_{\rm C}$ $\approx$ 85 K处的铁磁转变,其随着空穴掺杂而显著地向更高的温度偏移;同时已经观察到自发磁矩的显著增加。而$x=$ 0、0.2(Sr)和0.2(Ca)样品的矫顽场H $_{\rm C}$值分别为7、4.4和13.2 kOe。此外,FC磁化表现出铁磁布里渊函数一样的行为在低温下的Ca样品。我们证明了Sr/Ca取代增加了IS(Co $^{3+}$)和LS(Co $^{4+}$)态的布居,并通过Co $^{3+}$ - Co $^{4+}$之间的双交换相互作用来调节纳米颗粒中的铁磁性。我们的研究结果表明,空穴载流子和纳米尺寸效应在控制La $_{(1-x)}$ $A_x$ CoO $_3$纳米粒子的自旋态和磁性中起着重要的作用。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant exchange bias and ferromagnetism in the CoO shell of Co/CoO-MgO core-shell nanoparticles
采用磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了一系列Co/CoO-MgO纳米颗粒。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图像显示,小的孤立的钴团簇(核心)覆盖的CoO(壳)的尺寸为几个纳米嵌入在MgO基质。电阻率作为Co原子比的函数表现出明显的逾渗阈值,在69%Co含量附近急剧下降。跨过阈值,电阻率下降约7个数量级。对于一个样品在这个渗流临界阈值,我们已经观察到一个巨大的交换偏置场HE=2460 Oe在T= 2K,并使用软X射线磁性圆二色性在Co-L2,3边缘,我们已经检测到一个铁磁(FM)信号来自反铁磁CoO壳。此外,减少Mg杂质将减少来自CoO壳层的FM信号(即未补偿的自旋密度)和HE的尺寸,从而直接支持未补偿的自旋模型。
2012-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Site-engineered ferromagnetism in Ca and Cr co-substituted Bismuth Ferrite Nanoparticles
本文通过Ca和Cr对铁酸铋纳米颗粒进行A、B位共取代,利用粒径调控和核壳结构增强室温磁性,并改善铁电剩余极化。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Anion vacancy driven magnetism in incipient ferroelectric SrTiO3 and KTaO3 nanoparticles
基于我们的分析结果[http://arxiv.org/abs/1006.3670],我们预测没有任何磁性离子的初始铁电体的未掺杂纳米颗粒(尺寸<10- 100 nm)甚至在室温下也可以变成铁磁性的,这是由于固有存在自旋S=1的新型磁性缺陷,即氧空位,其中磁性三重态是表面附近(磁性壳层)的基态,而磁性三重态是块体材料(磁性核)中的基态。随机分布的磁自旋(S=1)的考虑表明,初始铁电纳米颗粒的磁性强烈地依赖于尺寸和温度,这是由于它们的介电常数的尺寸和温度依赖性以及与介电常数成比例的有效玻尔半径。考虑了温度-粒子半径坐标系中的相图.特别地,对于小于临界半径的颗粒半径,一旦磁缺陷的浓度超过磁逾渗阈值,铁磁长程序出现在厚度为5 - 50 nm的壳区域中。从平均场论出发,在磁缺陷与热能交换能量相等的条件下,计算了临界半径。对于颗粒半径高于临界值,只有顺磁相是可能的。讨论了窄尺寸分布函数纳米粒子组装中超顺磁态出现的条件。
2010-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of room temperature ferromagnetism in metal-free organic semiconductors
创造在温暖环境下工作的磁性半导体仍然是物理科学中的一个巨大挑战。本文报道了居里温度高于400开尔文的无金属二萘嵌苯二酰亚胺半导体的铁磁性。采用溶剂热法还原溶解刚性骨架的苝酰亚胺微晶,通过自组装和氧化过程制备自由基阴离子聚集体。磁性测量显示出饱和磁化强度为0.48 $μ_{\rm B}$/分子的铁磁有序性和明显的磁各向异性。X射线磁性圆二色性谱表明,铁磁性来源于自由基的$π$轨道。我们的研究结果明确地表明,长程铁磁有序可以在室温下存在于有机半导体中,尽管这被直观地认为是不稳定的。
2019-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Superconducting Nanocomposites: Enhancement of Bulk Pinning and Improvement of Intergrain Coupling
采用非均相声化学方法合成了磁性纳米颗粒嵌入陶瓷超导体中的新型超导纳米复合材料。除了原位生产的有效钉扎中心,这种合成方法大大提高了脑间耦合。Fe2O3纳米颗粒嵌入到MgB2超导体的块体的磁不可逆性的显着增强。非磁性Mo2O5纳米颗粒也增加钉扎强度,但小于磁性Fe2O3。详细的磁化和电子显微镜表征。本文发展了有限尺寸铁磁纳米颗粒嵌入超导基体的体磁钉扎理论。
2004-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Interlayer ferromagnetism and insulator-metal transition in element-doped CrI3 thin films
二维层状材料的磁性研究引起了广泛的研究兴趣。对于具有层间反铁磁性的单斜相CrI 3,需要找到实现本征层间铁磁耦合的静态和鲁棒的方法。在这封信中,我们研究了电子结构和磁性的元素(例如,O、S、Se、N、P、As和C)掺杂的双层和三层CrI 3系统的第一性原理计算。结果表明,O、P、S、As和Se掺杂的CrI 3双层膜可以实现层间铁磁性。进一步的分析表明,掺杂少层CrI 3的层间铁磁耦合与局域自旋极化态的形成密切相关。这一发现表明,绝缘层间铁磁性可以实现在高掺杂浓度(大于8.33%)。当掺杂浓度小于8.33%,但大于2.08%时,绝缘体-金属相变可以发生,因为局部自旋极化状态渗透,形成连续的网格在几层CrI 3。
2022-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic study of a dilute magnetic semiconductor: Fe doped CeO2 nanoparticles
本文报道了Fe掺杂对CeO 2纳米粒子的结构和室温铁磁性的影响。X射线衍射和选区电子衍射测试表明,Ce_(1-x)Fe_xO_2(x = 0.0 - 0.07)纳米粒子为单相立方结构,无第二相存在。发现通过使用透射电子显微镜测量计算的平均粒径随着Fe含量的增加而增加。在室温下进行的直流磁化测量表明,所有的样品表现出铁磁性。已发现饱和磁矩随着Fe含量的增加而增加。
2009-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Appearance of room temperature ferromagnetism in Cu-doped TiO$_{2-δ}$ films
本研究在脉冲激光沉积制备的Cu掺杂TiO₂薄膜中观测到室温铁磁性,结合从头算证实Cu最近邻的氧空位是铁磁性出现的关键,且Cu掺杂可促进氧空位形成,为稀磁半导体及自旋电子学材料研究提供了新依据。
2007-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Diameter dependence of ferromagnetic spin moment in Au nanocrystals
金纳米粒子表现出铁磁自旋极化,并表现出直径依赖性的磁化。在磁化强度-直径曲线中,颗粒中每个Au原子的磁矩在直径约为3 nm处达到最大值。由于金金属是一种典型的抗磁性材料,其铁磁极化机制被认为与过渡金属中观察到的铁磁性有很大不同。尺寸效应强烈地暗示了在纳米尺度下存在一些自旋相关效应。所谓的"费米空穴效应“是在自由电子气体系统中给出的最可能的效应。利用该模型讨论了金纳米粒子的铁磁性。
2004-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen-induced Ferromagnetism in BaO
采用密度泛函理论和局域自旋密度近似方法,研究了N掺杂NaCl型BaO的室温铁磁性。原始的BaO是一种宽带隙半导体,然而,N诱导在费米能级的态密度大,这表明在斯通纳平均场模型内的磁不稳定性。自旋极化计算表明,N掺杂的BaO是一种真正的半金属,其中N具有大的磁矩,主要集中在N原子周围,在O位也观察到小的极化。磁性的起源与电子结构有关。N原子间的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)耦合揭示了掺杂N原子具有FM基态,在Heisenberg平均场论中计算的相变温度($T_{C}$)理论解释了N掺杂BaO中可能存在的室温FM.当掺杂发生在表面O位置时,氮也诱导铁磁性,并且具有比体N掺杂的BaO更小的缺陷形成能。对N掺杂的BaO的磁性也与Co掺杂的BaO进行了比较,我们认为N比Co具有更大的磁性调谐潜力。
2015-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Ferromagnetism and High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in \textit{p}-Doped MnBi$_2$Te$_4$ Multilayers
层间反铁磁耦合阻碍了磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$中量子反常霍尔效应的观察。我们证明,层间\textit{ferromagnetism}可以建立通过利用\textit{p}掺杂方法在MnBi $_2$ Te $_4$多层膜。在两个七层系统中,通过掺杂元素(例如,N、P、As、Na、Mg、K和Ca),这是由于Mn的轨道占据的重新分配。我们进一步发现,Mg和Ca元素是最合适的候选者,因为它们的低形成能。尽管\textit{p}掺杂的两个七重层表现出拓扑上平凡的能带结构,但是用Ca(Mg)掺杂剂将层厚度增加到三(四)个七重层导致量子反常霍尔效应的形成。我们提出的\textit{p}掺杂策略不仅使MnBi $_2$ Te $_4$成为一个理想的实现高温量子反常霍尔效应的平台,而且可以补偿MnBi $_2$ Te $_4$中本征\textit{n}型缺陷的电子.
2021-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Reducing Atmosphere on the Magnetism of Zn1-xCoxO Nanoparticles
报道了在有机溶剂中加热金属醋酸盐合成的Zn 1-xCoxO纳米粒子的晶体结构和磁性。在空气中和合成气体(Ar 95%+H5%)中退火后,纳米颗粒以纤锌矿ZnO结构结晶。不同Co含量的X射线衍射和X射线光电子能谱(XPS)数据表明,Co+2离子呈四面体对称分布,表明Co+2离子在ZnO晶格中发生了置换。然而,具有x=0.08和更高钴含量的样品也表明存在Co金属簇。只有那些在还原气氛中退火的样品,并显示存在氧空位,在室温下表现出铁磁性。空气退火的样品在低至77 K时保持非磁性。在这些Zn 1-xCoxO纳米粒子中实现室温铁磁性的基本成分被发现是由氧空位的存在产生的额外的载流子的存在。
2005-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ion irradiation effects on a magnetic Si/Ni/Si trilayer and lateral magnetic-nonmagnetic multistrip patterning by focused ion beam
用聚焦离子束(FIB)辐照在薄Ni夹层[Si(5 nm)/Ni(10 nm)/Si]中制备了多条磁/磁结构。一个控制实验,最初进行的辐射与标准的30 keV的Ga离子束在各种能量密度。分析进行了卢瑟福背散射光谱,X射线反射率,磁光克尔效应(MOKE)测量和MOKE显微镜。随着离子注量的增加,系统的非线性度和克尔旋光度都减小。已经确定了阈值离子注量,其中Ni层的铁磁性在室温下消失,并且由于Si掺入Ni层中,形成Ni0.68Si0.32合金层。该能量密度用于FIB照射平行的50 nm宽的条带,在其间留下1微米宽的未照射条带。MOKE显微镜在这个FIB图案的样品上显示了跨几个条纹的相互作用的磁畴。考虑到形状各向异性效应,这将有利于平行于条纹轴的磁化对齐,观察到相反的行为。磁弹性效应引入了应力诱导的各向异性组件取向垂直于条纹轴是最合理的解释所观察到的行为。
2015-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Experimental probing of the interplay between ferromagnetism and localisation in (Ga,Mn)As
安德森-莫特局域化是增强还是减弱磁相关性的问题是磁性合金物理学的核心。特别有趣的是(Ga,Mn)As和相关的磁性半导体的情况下,已经提出了不同的理论方案。在这里,通过直接磁化测量,我们演示了磁性如何演变时,介导的自旋-自旋耦合的载流子的密度减少的栅极电场在金属/绝缘体/半导体结构的(Ga,Mn)As。我们的研究结果表明,沟道耗尽的居里温度的单调下降的结果,没有证据的杂质带模型内预期的最大值。我们发现,从铁磁到顺磁状态的过渡收益通过出现超顺磁性的自旋排列。这意味着载流子局域化导致相分离成铁磁和非铁磁区域,我们将其归因于局部态密度的临界波动,具体到安德森-莫特量子跃迁。
2009-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Weak ferromagnetism and spin glass state with nano-sized nickel carbide
实验研究了约40 nm的Ni 3C纳米颗粒表现出弱铁磁(FM)、自旋玻璃(SG)和顺磁(PM)性质。确定了SG相在零外加磁场下的凝固温度为TF 0 ~ 11.0K。在T > TF_0时,在PM背景上观察到非常弱的铁磁性。居里温度TC超过300 K,通过减去背景顺磁性,确定300 K下的铁磁性约为0.02 emu/g(每个Ni 3 C分子式单位约为6.7*10^{-4}mu_B)。在冻结温度TF 0附近,随温度变化的磁化率HC(T)出现异常下降。它反映了在T = TF 0处测量的M(H)磁滞回线中的失真降低的双折射率,其中在H = 0附近施加扫描场。这是由于SG和弱FM相之间的交换耦合效应。解释所观察到的FM,SG和PM属性的磁矩的可能起源进行了讨论。
2009-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in C or N-doped MgO and ZnO: density-functional study of impurity pairs
结果表明,最近提出的用C或N取代O来产生铁磁性的方法,由于杂质对的形成而被削弱,所得的C2自旋=1的二聚体以及等电子的N2^{2+}在p型MgO中发生反铁磁性相互作用。然而,对于C掺杂的ZnO,我们证明了使用HSE混合泛函的自旋极化的C2 ppπ* 态与主机导带的共振导致长程铁磁相互作用。开壳层杂质分子的磁性被认为是氧化物自旋电子材料中d 0-铁磁性的可能途径。
2010-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic effects at the interface between nonmagnetic oxides
在两个绝缘氧化物之间的界面处的电子重构可以产生高导电界面。在类比这一显着的界面诱导导电性,我们展示了如何,此外,磁性可以诱导在界面之间的其他绝缘钙钛矿SrTiO 3和LaAlO 3。一个大的负磁阻的接口被发现,连同对数温度依赖的方块电阻。在低温下,薄层电阻显示出磁滞现象。磁有序是固体科学中的一个关键问题,其潜在机制仍然是深入研究的主题。特别是,局域磁矩之间的相互作用和在固体中的巡回传导电子的自旋引起了有趣的多体效应,如Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用,近藤效应,和稀释磁性半导体中的载流子诱导铁磁性。导电氧化物界面现在提供了一个多功能的系统,以诱导和操纵磁矩,否则将被破坏的材料。
2007-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic Behavior of High Purity ZnO nanoparticles
采用化学法在水溶液中低温制备了具有纤锌矿结构的ZnO纳米粒子。纳米颗粒在约10至30 nm的范围内。从2K到室温及更高温度观察到铁磁性质。测定了磁化强度与温度、M(T)和等温测量M(H)的关系。矫顽场清楚地显示出室温以上的铁磁性。化学合成、与氧空位有关的体相结构缺陷是影响磁行为的主要因素。PACS编号:61.46.Hk纳米晶体,75.50.Pp磁性半导体,81.05.Dz II-VI半导体
2010-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Fe-doped ZnO Nanocrystals: Experimental and Theoretical investigations
成功合成了Fe掺杂ZnO纳米晶,并利用X射线衍射和透射电镜对其结构进行了表征。在相同系统上的磁化测量揭示了铁磁到顺磁转变温度> 450 K,由于纳米颗粒系统中无序表面自旋的倾斜,具有从铁磁到自旋玻璃态的低温转变。局部磁探针,如EPR和穆斯堡尔表明存在的Fe在两个价态Fe 2+和Fe 3+。我们认为,Fe 3+的存在是由于在系统中的阳离子(Zn)空位可能的空穴掺杂。通过从头算电子结构计算,研究了Fe掺杂ZnO体系中的缺陷(如O空位和Zn空位)对铁磁性的性质和起源的影响。电子结构计算表明空穴掺杂(锌空位)是更有效地稳定铁磁性Fe掺杂ZnO和我们的结果是一致的铁磁性Fe掺杂ZnO样品中的空穴掺杂的实验签名。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Ferromagnetic Switching in Zno:(Co,Mn) Powders
我们在这里报告的ZnO:Mn和ZnO:Co掺杂纳米粒子的磁性。我们已经发现,ZnO:Mn的铁磁性可以打开和关闭连续的低温退火在O2和N2分别,而观察到相反的现象ZnO:Co.这些结果表明,不同的缺陷(大概是n型的ZnO:Co和p型的ZnO:Mn)需要在每种情况下诱导铁磁耦合。我们认为,铁磁性很可能仅限于晶粒表面的一个非常薄的纳米层。这些研究结果揭示并深入了解ZnO掺杂氧化物中发生铁磁性的表面效应的戏剧性相关性。
2007-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature ferromagnetism and giant permittivity in chemical routed Co1.5Fe1.5O4 ferrite particles and their composite with NaNO3
我们报告的结构,磁性和介电性能的Co1.5Fe1.5O4纳米粒子及其复合材料与非磁性NaNO3。样品来源于不同pH值的金属硝酸盐溶液。将化学路线的样品在200 ℃和500 ℃下空气加热。材料的加热显示出不寻常的微晶尺寸减小,但在所有样品中均观察到立方尖晶石结构。Co1.5Fe1.5O4的样品显示出相当大的室温铁磁矩,电导率,介电常数,和低介电损耗。样品为软铁磁材料,具有高极化性。晶粒和晶界的界面积极参与决定铁氧体晶粒的磁性和介电性能。界面贡献的效果更好地实现使用铁氧体和NaNO3复合样品。我们已经研究了不同的范围内修改的磁性和介电参数使用相同的材料在纯和复合形式。
2012-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Charge-transfer-driven enhanced room-temperature ferromagnetism in BiFeO$_3$/Ag nanocomposite
该研究通过 TEM、EDS 与 XPS 表征揭示 BiFeO$_3$/Ag 纳米复合材料因界面自组装结构及 Ag–O 电荷转移,使室温饱和磁化强度提升逾一个数量级。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of quantum confinement on the ferromagnetism of (Ga,Mn)As diluted magnetic semiconductor
利用紧束缚和密度泛函方法研究了量子限制对稀磁半导体Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As铁磁性的影响.我们观察到强烈的多数自旋Mn $d$ -As $p$杂化,以及半金属行为,小至直径20 μ m。低于这个临界尺寸,掺杂的空穴被Mn位点自陷,发出价态和电子跃迁的信号。我们的研究结果意味着,磁性掺杂的III-V纳米粒子将提供一种介质,用于操纵稀磁半导体的电子结构,同时保持铁磁性能,甚至在一定的尺寸范围内提高它。
2001-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural, Electronic and Magnetic Properties of Bulk and Epitaxial LaCoO$_3$ through Diffusion Monte Carlo
钴酸镧(LCO,LaCoO $_3$)中的磁性似乎强烈依赖于应变、缺陷和纳米结构。钛酸锶上的LCO(STO,SrTiO $_3$)是具有产生晶格调制的有趣的应变弛豫机制的铁磁体。然而,铁磁性的驱动力仍然存在争议。实验争论空位驱动或应变驱动机制的外延LCO的铁磁性。我们发现,一个弱的横向调制的超结构是足以促进铁磁性。我们发现在单轴压缩和膨胀下都出现了铁磁性。虽然早期的实验表明,散装LCO是铁磁的,我们发现一个反铁磁基态散装LCO。我们讨论了最近的实验表明一个更复杂的图片体磁性和更接近我们的计算。通过激发态计算讨论了缺陷的作用。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of cobalt doped ZrO$_2$ nanoparticles: Evidence of Co segregation
我们合成了纯的和Co掺杂的(6.25 - 12.5at.)为了研究其磁性能,我们采用了ZrO $_2$纳米粉体,分析了Co含量和氧化程度对磁性能的影响。所制备的纯样品和Co掺杂样品分别具有抗磁性和顺磁性。通过进行低压热处理可以诱发铁磁性,随着热处理的停留时间增加,铁磁性变得更强。通过再氧化热处理,这种行为可以逆转,恢复初始的抗磁性或顺磁性行为。此外,可以观察到磁化饱和度随着所执行的低压热处理的次数而累积增加。我们认为,这种现象表明,钴偏析引起的热处理是负责的ZrO $_2$ Co系统的磁性。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetic properties in ZnCoAlO caused by exchangecoupling to Co nanoparticles
本文报道了激光烧蚀ZnCoAlO和ZnCoO(含少量金属钴)薄膜的磁化强度和磁光特性的研究结果。结果进行比较时,所有的磁化是由于孤立的金属簇钴和几乎没有金属夹杂物的氧化物样品的预期。使用各种直接的磁性测量和磁性圆二色性,我们发现,有铁磁性的氧化物和金属夹杂物内,此外,这些磁性成分是交换耦合时,铝被列入。这增强了矫顽场和剩磁。因此,在ZnAlO中存在受控量的金属纳米颗粒可以改善氧化物的磁响应,从而为自旋电子学中的应用提供很大的优势。
2018-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in ZnO co-doped with Mn and N studied by soft x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁圆二色性谱(XMCD)和共振光电子能谱研究了ZnO:Mn和ZnO:Mn,N薄膜的电子结构。从Mn 2 $p$ $\rightarrow3d$的XMCD结果表明,虽然在ZnO:Mn中观察到仅由顺磁性Mn $^{2+}$离子引起的XMCD信号,但在ZnO:Mn,N中观察到顺磁性、顺磁性和铁磁性Mn $^{2+}$离子共存. ZnO:Mn,N的XMCD信号表明,Mn的局域$^{2+}$基态和Mn的$^{2+}$态与配体空穴杂化共存,表明存在$p$ - $d$交换耦合.在价带谱中,费米能级附近的谱权重被抑制,表明ZnO:Mn,N中磁矩之间的相互作用具有局域化性质。
2011-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The unusual magnetism of nanoparticle LaCoO3
合成了LaCoO 3(LCO)块体和纳米粉体,并利用SQUID磁强计和中子衍射研究了它们的磁性和结构特性。大块和大的纳米粒子表现出弱铁磁性(FM)低于T ~ 85 K和交叉从强到弱的反铁磁性(AFM)的相关性附近的晶格参数表示的转变,到~ 40 K。这种交叉不会发生在最小的纳米颗粒中;相反,磁性行为主要是铁磁性的。FM在纳米颗粒中的量取决于Co 3 O 4杂质相的量,这引起LCO晶格上的拉伸应变。一个核心界面模型的介绍,与核心区域表现出的AFM交叉和FM在界面区域附近的表面和杂质相。
2014-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective reduction of PdCoO2 thin films via hydrogenation and sign tunable anomalous Hall effect
PdCoO2属于三角形氧化物家族,称为铜铁矿,是最导电的氧化物之一。它的面内电导率与最好的金属相当,并在低温下表现出具有极长平均自由程的流体动力学电子输运。尽管如此,尽管存在钴离子,它仍是稳定的。在这里,我们表明,一个温和的氢化过程减少PdCoO2薄膜的原子混合合金的PdCo具有强的面外铁磁性和符号可调的异常霍尔效应。考虑到许多其他化合物在类似的氢化条件下几乎没有受到影响,这一发现可能提供一种途径,以创造新的自旋电子异质结构结合强铁磁性,涉及氧化物和其他功能材料。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin Of Room Temperature Ferromagnetism in a Double Perovskite Sr$_2$FeReO$_6$: a first principle and model Hamiltonian study
在双钙钛矿(A $_2$ BB $'$ O $_6$)中令人困惑的室温铁磁性观察,尽管具有被非磁性B $'$ -离子稀释的B-离子的磁晶格,已经对Sr $_2$ FeReO $_6$进行了检查。利用{ \it Ab-initio}自旋螺旋电子结构计算方法,在倒易空间中确定了进入扩展海森堡模型的交换相互作用,然后用Monte Carlo模拟经典求解,确定了铁磁转变温度T $_c$ .我们发现,必须考虑现场库仑相互作用在pH 6 Re网站($U$),以获得T $_c$接近实验值。对$ab$ - $initio$电子结构的分析以及适当的模型哈密顿量追踪了T $_c$与$U$的增强的起源,即在这些位点引入的增强的交换分裂。这反过来又使反铁磁交换通道不稳定,从而增强T $_c$。通过与Sr $_2$ FeMoO $_6$的情况进行对比,检查在非磁性网站的占用的作用。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct demonstration of the emergent magnetism resulting from the multivalence Mn in a LaMnO3 epitaxial thin film system
原子工程氧化物异质结构为创造新的状态提供了肥沃的土壤。例如,在两个氧化物绝缘体之间的界面处的二维电子气,巨大的热电塞贝克系数,从其他非磁性成分中出现的铁磁性,以及巨大的离子电导率。广泛的研究工作表明,氧缺乏或晶格应变在确定这些意想不到的性质中起着重要作用。在这里,通过研究突然存在的强大的铁磁性(高达1.5 uB/Mn)在LaMnO 3基异质结构,我们发现Mn的多价态,发挥了决定性的作用,在出现铁磁性,否则反铁磁性的LaMnO 3薄膜。结合空间分辨电子能量损失谱,X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性技术,我们确定明确的铁磁性结果从传统的Mn 3 +-O-Mn 4+双交换机制,而不是界面效应。相反,在界面附近的5个晶胞的磁死层被发现伴随着电子重构引起的Mn 2+的积累。这些发现提供了一个尚未被探索的Mn的多价态对未掺杂的锰氧化物外延薄膜,如LaMnO 3和BiMnO 3的涌现磁性,并为全氧化物自旋电子器件提供了新的思路。
2018-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous tunnel magnetoresistance and spin transfer torque in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在量子弹道模型的范围内计算了纳米颗粒嵌入磁性隧道结中的隧道磁阻效应。进行了模拟的电子隧穿通过绝缘层内的方法的双势垒子系统并联连接到单势垒一个嵌入的磁性和磁性纳米粒子。该模型适用于面内磁化和垂直磁化的MTJ。我们还计算了自旋转移矩(STT)与磁性纳米粒子的MTJ中施加的电压的平面内分量,并确定其值可以远远大于在单势垒系统(SBS)相同的隧穿厚度。报道的模拟再现实验数据的TMR抑制和峰值状TMR异常在低电压文献中提供。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual Intralayer Ferromagnetism Between S = 5/2 ions in MnBi$_2$Te$_4$: Role of Empty Bi $p$ States
层状磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$由于具有本征铁磁性,是实现量子反常霍尔效应的理想平台。然而,与Goodenough-Kanamori规则的预测相反,为什么形成Mn-Te-Mn自旋交换路径的高自旋$d^5$磁性离子Mn $^{2+}$优选铁磁(FM)耦合,还没有很好地理解,所述Goodenough-Kanamori规则预测TM-L-TM自旋交换,其中TM和L分别是过渡金属磁性阳离子和主族配体,是反铁磁的(AFM),即使当交换路径的键角为90 $^{\circ}$。使用密度泛函理论(DFT)计算,我们表明,Bi $^{3+}$离子的存在是必不可少的FM耦合在MnBi $_2$ Te $_4$。然后,利用紧束缚模型哈密顿量,我们发现TM-L-TM自旋交换路径中的高自旋$d^5$离子(S = 5/2)更倾向于FM耦合,如果一个双离子M的空p轨道(例如,Bi $^{3+}$离子)与桥连配体L的那些离子强烈杂交,但AFM偶联则相反。
2020-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
119Sn NMR probe of magnetic fluctuations in SnO2 nanoparticles
测量了SnO2纳米颗粒的119 Sn核磁共振(NMR)谱和自旋-晶格弛豫速率(1/T1)随温度的变化,并与SnO2块体样品进行了比较。观察到与本体样品相比,纳米样品的119Sn NMR信号强度损失15%。这表明样品的一小部分具有铁磁性。另一个主要的发现是,在纳米样品中的119Sn纵向核磁的恢复遵循拉伸指数行为,而不是在散装的指数。此外,在室温下的119Sn 1/T1被发现是高得多的纳米样品比其散装对应物。这些结果表明,在SnO2纳米粒子中的磁波动的存在下,在相反的散装(非纳米),这是抗磁性的。这些局部矩可能来自纳米颗粒中的表面缺陷。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in defect-ridden oxides and related materials
高温铁磁性在含少量磁性掺杂物的氧化物薄膜和纳米颗粒中的存在仍然存在争议。有些人认为这些材料是稀磁半导体,而另一些人认为它们是铁磁性的,只是因为磁性掺杂剂形成了二次铁磁性杂质相,如钴金属或磁铁矿。也有d0系统和其他不含磁性离子的缺陷氧化物的报道。在这里,我们调查二氧化钛(金红石)含有1 - 5%的铁阳离子,并发现,室温铁磁性的脉冲激光沉积制备的薄膜是不是由于磁有序的铁。薄膜既不是稀磁半导体,也不是铁基铁磁杂质相的宿主。提出了一种新的缺陷相关的铁磁性模型,该模型涉及自旋分裂缺陷带,该缺陷带由来自邻近电荷库的电荷转移填充,在本例中,氧化物晶格中的Fe 2+和Fe 3+离子的混合物。该模型的相图显示了非均匀的Stoner铁磁性如何取决于电子总数Ntot、Stoner交换积分I和缺陷带宽W;带占有率由d-d库仑相互作用U决定。存在铁磁金属、半金属和绝缘体以及铁磁金属和绝缘体的区域。高温斯通纳磁性的一个特征是无滞后磁化曲线,其在室温以下实际上与温度无关。这与由局部偶极场确定的游荡铁磁轴有关。磁化强度受缺陷浓度的限制,而不受3d掺杂的限制。只有1 - 2%的薄膜是磁性有序的。
2010-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Structural and magnetic properties of Mn-implanted Si
研究了Mn离子注入p型Si的结构和铁磁性质。高分辨率的结构分析技术,如同步加速器X射线衍射揭示了MnSi1.7纳米粒子的形成已经在作为注入样品。取决于Mn-能量密度,在快速热退火后,尺寸从5 nm增加到20 nm。没有显着的证据被发现Mn取代Si网站无论是在注入或退火样品。所观察到的铁磁性产生0.21 mu_B的饱和力矩每注入Mn在10 K,这可以被分配到MnSi 1.7纳米粒子所揭示的温度依赖性的磁化测量。
2006-12-24 cond-mat.mtrl-sci
Tunnel magnetoresistance in magnetic tunnel junctions with embedded nanoparticles
在本文中,我们尝试的理论模型的磁性隧道结嵌入磁性和磁性纳米粒子(NP)。一些异常的隧道磁阻(TMR)效应,在相关的实验中观察到的,可以很容易地在我们的模型中模拟:我们发现,抑制TMR幅度和TMR符号反转效应在小电压有关的电子动量态的NP位于绝缘层内。所有这些TMR行为都可以在隧穿模型中解释,其中NP被模拟为量子阱(QW)。相干(直接)双势垒隧穿优于单势垒隧穿。TMR抑制的起源是自旋极化电子处于最低QW态之一的量子化角透明度。这种现象被归类为量子化的电导制度,由于限制几何。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Magnetic and Dielectric Properties of Multiferroic BiFeO3 Nanoparticles Synthesized by a Novel Citrate Combustion Method
首次采用柠檬酸盐燃烧法在不使用任何溶剂的情况下成功合成了单相BiFeO 3纳米粒子。将金属硝酸盐与作为燃料的柠檬酸充分混合,在退火后燃烧得到BiFeO 3纳米颗粒。这些颗粒本质上是单相的,并且以菱形畸变钙钛矿结构(空间群-R3 c)结晶,这已经通过室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实。从透射电子显微镜照片中可以看到平均粒径为47 nm的近球形颗粒。室温磁滞测量显示弱铁磁性,但磁化强度不饱和高达1.75 T的外加磁场。矫顽场值为180 Oe,比用甘氨酸无溶剂燃烧法制备的矫顽场高3倍。~(57)Fe穆斯堡尔谱可用对应于铁原子Fe ~(3+)态的超精细场49.5T单磁态的六重态拟合。讨论了介电弛豫和交流电导率随频率的变化。高介电常数没有发现在这些纳米粒子像其他报道的BiFeO 3陶瓷。
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles calculations and experimental studies on Co2FeGe Heusler alloy nanoparticles for spintronics applications
在这里,我们报告了Co2 FeGe(CFG)Heusler合金(HA)纳米颗粒(NP)的合成和物理性能。使用共沉淀法制备尺寸为23 nm的NP。X射线衍射和选区电子衍射图谱证实了具有A2-无序的纳米颗粒的立方Heusler相。这些NP是软铁磁性的,并且表现出高饱和磁化强度(Ms)以及1060 K的非常高的居里温度(Tc)。观察到的Tc值与Wurmehl等人[1]提供的模型的理论计算值非常匹配。高的Ms和Tc使得本系统成为在高温下工作的磁激活纳米器件的潜在候选者。近积分值为5.9 mehoB/f.u.的Ms在低温下表明,半金属铁磁性被保存,甚至在颗粒,甚至在20 nm的长度尺度。此外,我们简化了现有的HA-NP制备方法,该方法可用于合成其他HA-NP。第一性原理密度泛函理论计算补充了实验结果。
2021-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface magnetic states of Ni nanochains modified by using different organic surfactants
三个粉末样品的Ni纳米链形成的多晶Ni纳米颗粒的估计直径约为30 nm的已通过湿化学方法使用不同的有机表面活性剂合成。这些样品具有磁性/结构核-壳结构,全部具有铁磁Ni核,是Ni@Ni3C纳米链、具有自旋玻璃(SG)表面层的Ni@NiSG纳米链和具有自旋玻璃(NM)表面层的Ni@NiNM纳米链。这三个样品的壳的平均厚度被确定为约2nm。不同的表面磁性定制的磁性能进行了研究。特别是,通常观察到的磁性纳米粒子的饱和磁化强度的抑制被揭示产生与本样品的表面磁状态。
2010-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure, optical and magnetic properties of Fe doped, Fe+Cr co-doped ZnO nanoparticles
研究了Cr共掺杂对Zn0.99Fe0.01O的结构、光学和磁性的影响。Zn0.99-xFe0.01CrxO(x =0,0.01,0.03和0.05)纳米粒子。粉末X射线衍射(XRD)分析证实,所有样品具有六方纤锌矿结构。采用Williamson-Hall关系计算了样品的平均晶粒尺寸(D)和微应变,发现Zn 0.99Fe 0.01O的D为13 +-1nm。在Cr共掺杂样品中,D随着Cr含量略微增加,并且对于x = 0.01、0.03和0.05的样品,D分别为9 +-1、10 +-1和11 +-1 nm;而应变随着Cr共掺杂的增加而减小。样品的透射电子显微镜(TEM)图像表明,颗粒是在纳米制度和团聚。Zn_(0.99-x)Fe_(0.01)Cr_xO(x = 0,0.03和0.05)的颗粒尺寸分别为14 +-1,11 +-1,12 +-1nm。Fe ~(3+)和Cr ~(3+)在Zn ~(2+)位的取代对薄膜的光学性能有一定的影响。随着Cr掺杂浓度的增加,禁带宽度从3.296 ± 0.002eV减小到3.258 ± 0.002eV。Zn 0.96 Fe 0.01 Cr 0.03 O的光致发光(PL)显示存在缺陷,在410 nm和513 nm处的发射峰分别归因于Zn空位(VZn)和单电离氧空位。用振动样品磁强计(VSM)在室温下测量了Zn_(0.99-x)Fe_(0.01)Cr_xO(x…
2021-11-14 cond-mat.mtrl-sci