电场非挥发性调制高温稀磁半导体/铁电体异质结构中的磁化行为研究

通过外加电场实现对稀磁半导体中铁磁性的非挥发性调制对促进稀磁半导体在非挥发性数字电路中的应用具有重要的意义。稀磁半导体/铁电体异质结构由于铁电体具有高介电常数和电滞回线的特性，是实现电场对其铁磁性非挥发性调制的理想结构。本研究利用脉冲激光沉积法制备稀磁半导体/铁电体新型异质结构。一方面通过研究异质结构中的界面结合情况、铁电和稀磁半导体层厚度、生长条件、织构和应力以及氧化物稀磁半导体中载流子浓度等因素对异质结构中磁化调制能力的影响，优化制备工艺和实验参数，制备出居里温度在室温以上的且铁磁性可被外加电场非挥发性有效调制的稀磁半导体/铁电体异质结构；另一方面通过基于第一性原理的理论计算和分析，结合实验结果探讨该异质结构中外加电场调制其铁磁性的物理机制和制约其调制能力的主要因素，为设计和制备高居里温度稀磁半导体/铁电体这一新型异质结构提供实验和理论指导。