非匀质化合物磁性半导体的自旋极化和电子输运

作为具有丰富物理内涵和光明应用前景的信息功能材料，磁性半导体已成为凝聚态物理、材料和信息科学领域的研究热点。在前期的研究中我们对解决磁性元素在半导体材料中掺杂浓度太低的难题进行了探索，初步制备出了具有优异磁、电性能的高掺杂非匀质氧化物磁性半导体Co-ZnO。本项目将优化制备工艺，实现对掺杂元素非均匀性的调控，制备出多种基体材料的非匀质化合物磁性半导体，如Fe-ZnO,Mn-ZnO,Co-SnO2,Co-TiO2,Fe-In2O3,MnGe等。通过对材料的微结构、成分分布、自旋极化和电子输运等性质的研究，弄清非匀质磁性半导体中铁磁性的起源和自旋相关电子跃迁的机理，实现对自旋极化和电子输运的调控。最终获得1-2种居里温度高、自旋极化率高、有效载流子浓度大的磁性半导体材料。本项目的研究将会丰富凝聚态物理研究的材料对象和物理内容，并可获得高效的自旋电子注入源材料，促进新型自旋电子器件和技术的发展。