铝共掺杂调制ZnO∶Mn纳米棒阵列的磁学和电学特性

发布时间：2018-06-02 07:04

  本文选题：氧化锌纳米棒 + 铝、锰共掺杂　； 参考：《功能材料》2017年07期

【摘要】：采用磁控溅射方法制备了锰掺杂氧化锌和铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒阵列并详细研究了它们的电学和磁学特性。微结构测试的结果表明,掺杂后的氧化锌纳米棒阵列保持了纤锌矿晶体结构,掺杂锰离子和铝离子占据了晶体中锌离子的位置实现了替位式掺杂。磁学性质测试结果表明铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒在室温下具有明显的铁磁性,饱和磁矩为0.33μB/Mn atom,是居里温度高于室温的一维稀磁半导体材料。电学性质测试结果表明铝的共掺杂可以使得锰掺杂氧化锌纳米棒的电阻率降低4个数量级,使得铝、锰共掺杂氧化锌纳米棒有可能在未来自旋电子器件中作为高效自旋注入元器件得到广泛应用。
[Abstract]:Manganese doped zinc oxide and aluminum nanorods and manganese co-doped zinc oxide nanorods were prepared by magnetron sputtering and their electrical and magnetic properties were studied in detail. The results of microstructure test show that the doped ZnO nanorod array keeps wurtzite crystal structure, and the doping of manganese ion and aluminum ion occupy the position of zinc ion in the crystal to achieve substitution doping. The magnetic properties of aluminum and manganese co-doped zinc oxide nanorods have obvious ferromagnetism at room temperature. The saturation magnetic moment is 0.33 渭 B/Mn atom. it is a one-dimensional dilute magnetic semiconductor material with Curie temperature higher than room temperature. The results of electrical properties test show that the resistivity of manganese doped zinc oxide nanorods can be reduced by 4 orders of magnitude due to the co-doping of aluminum. Manganese co-doped zinc oxide nanorods may be widely used as high efficient spin injection components in spin electronic devices in the future.
【作者单位】： 苏州大学物理科学与技术学院;盐城工学院数理学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11435009,11375126,11204266)
【分类号】：TN304.7

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本文编号：1967860