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Zn0.97Cr0.03O的PLD制备及其铁磁性

谢玲玲 陈水源 刘凤金 张建敏 林应斌 黄志高

Zn0.97Cr0.03O的PLD制备及其铁磁性

谢玲玲, 陈水源, 刘凤金, 张建敏, 林应斌, 黄志高
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  • 采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在石英基片上制备了不同氧分压(0,0.05,0.15和0.20 Pa)下Zn0.97Cr0.03O薄膜,并测量了它们的磁性、XRD谱、PL谱及XPS谱等. 实验结果表明,所有的样品都具有良好的结晶性,且都沿c轴高度取向;磁测量结果表明,四个样品都具有铁磁性,且在氧压为0.15 Pa下沉积的薄膜磁性最强;四个样品都存在VZn,Oi,Zni,VZn-,VO缺陷,尤其是VZn对应共振峰面积占所有缺陷总面积的百分比和样品的饱和磁化强度具有相同的变化趋势,表明Zn0.97Cr0.03O磁性与锌空位密切相关;四个样品中都存在Cr3+离子,且在0.15 Pa时Cr3+的含量最多. 上述实验结果表明,Cr3+和VZn的缺陷复合体是ZnO:Cr样品具有稳定的铁磁有序的最有利条件,它证实了早先的基于第一性原理的计算结果.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2011CBA00200)和国家自然科学基金(批准号:11004039)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-16
  • 修回日期:  2013-12-19
  • 刊出日期:  2014-04-05

Zn0.97Cr0.03O的PLD制备及其铁磁性

  • 1. 福建师范大学物理与能源学院, 福建省量子调控与新能源材料重点实验室, 福州 350108
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2011CBA00200)和国家自然科学基金(批准号:11004039)资助的课题.

摘要: 采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在石英基片上制备了不同氧分压(0,0.05,0.15和0.20 Pa)下Zn0.97Cr0.03O薄膜,并测量了它们的磁性、XRD谱、PL谱及XPS谱等. 实验结果表明,所有的样品都具有良好的结晶性,且都沿c轴高度取向;磁测量结果表明,四个样品都具有铁磁性,且在氧压为0.15 Pa下沉积的薄膜磁性最强;四个样品都存在VZn,Oi,Zni,VZn-,VO缺陷,尤其是VZn对应共振峰面积占所有缺陷总面积的百分比和样品的饱和磁化强度具有相同的变化趋势,表明Zn0.97Cr0.03O磁性与锌空位密切相关;四个样品中都存在Cr3+离子,且在0.15 Pa时Cr3+的含量最多. 上述实验结果表明,Cr3+和VZn的缺陷复合体是ZnO:Cr样品具有稳定的铁磁有序的最有利条件,它证实了早先的基于第一性原理的计算结果.

English Abstract

参考文献 (51)

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