稀磁氧化物材料及相关自旋器件的微结构与性能

稀磁氧化物（DMO）被看作是一种很有前途的自旋源，获得有室温磁性的DMO材料将带动半导体自旋电子学的发展和自旋器件的应用。近几年，人们在过渡金属掺杂ZnO等体系中制备了有室温磁性的DMO，为进一步研究DMO提供了良好的实验基础，但是，DMO的磁性起源尚不清楚，相关自旋器件的制备与性能研究尚处在起步阶段。本项目将在前期工作基础上，第一，通过精细表征DMO薄膜的局域结构，电子结构和磁，光，电性能之间的关系，从实验和理论计算两方面探讨DMO的磁性起源，为了解和应用DMO作为一种新的磁性材料和自旋器件用材料提供理论依据；第二，基于前期理论预测的基础上，从实验上探索DMO居里温度的影响因素，为DMO的高温应用提供数据；第三，尝试用所得到的DMO薄膜制备相关自旋器件（包括双层异质结构和三明治结构），争取实现室温下的自旋注入和异质层对DMO层磁化行为的调控，并研究自旋极化和自旋注入相关的科学问题。