SiC基稀磁半导体的局域结构与自旋相关磁、输运特性

稀磁半导体（DMS）兼有电荷和自旋两种特性, 在新一代的信息处理和存储、量子计算和通讯等方面具有重要的应用，成为自旋电子学领域的研究热点之一。本项目采用磁控溅射和脉冲激光沉积技术，制备3d过渡金属TM（TM=Mn、Co、Fe等）掺杂或与Al、N共掺杂的高质量SiC稀磁半导体薄膜。利用XRD、XPS、TEM、SQUID、PPMS测量SiC基稀磁半导体薄膜的微结构及磁、输运等性能，利用具有元素特征的同步辐射磁圆二色谱(XMCD)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)等技术研究掺杂磁性离子的原子占位及分布情况、电子结构和电子自旋状态，阐明掺杂金属离子的局域结构和存在形式对系统的电子结构和磁相互作用的本质，本项目旨在探索DMS中自旋相关的磁、输运性质的物理机制方面做出创新性成果，也为新型器件的设计和制备打下材料基础。

稀磁半导体（DMS）兼有电荷和自旋两种特性, 在新一代的信息处理和存储、量子计算和通讯等方面具有重要的应用，成为自旋电子学领域的研究热点之一。本项目采用磁控溅射技术，制备3d过渡金属TM（TM=Mn、Co、Fe等）掺杂或与Al、N共掺杂的高质量SiC稀磁半导体薄膜，制备不同价态磁性元素（Co、Cr、Fe等）共掺杂以及磁非磁性元素（Sn、Cu或Mg等）p-n或非p-n共掺杂In2O3基DMS薄膜。利用XRD、XPS、TEM、SQUID、PPMS测量SiC基稀磁半导体薄膜的微结构及磁、输运等性能，利用具有元素特征的同步辐射磁圆二色谱(XMCD)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)等技术研究掺杂磁性离子的原子占位及分布情况、电子结构和电子自旋状态，阐明掺杂金属离子的局域结构和存在形式对系统的电子结构和磁相互作用的本质，也为新型器件的设计和制备打下材料基础。通过该项目的实施，发表SCI论文17篇，EI论文一篇。培养16名研究生毕业。