Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究

宋红强; 陈延学; 任妙娟; 季  刚

doi:10.7498/aps.54.369

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Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究

宋红强 , 陈延学 , 任妙娟 , 季刚

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Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究

宋红强, 陈延学, 任妙娟, 季刚

物理学报, 2005, 54(1): 369-372.

doi: 10.7498/aps.54.369

Study of ferromagnetic semiconductor films: Ti1－xCoxO2

Song Hong-Qiang, Chen Yan-Xue, Ren Miao-Juan, Ji Gang

Acta Phys. Sin., 2005, 54(1): 369-372.

doi: 10.7498/aps.54.369

摘要
利用射频磁控反应溅射制备了Ti1-xCoxO2薄膜样品.超导量子干涉仪(SQUID)测量了样品在常温，低温下的磁特性.结果显示样品在常温下已经具有明显的铁磁性.常温时其矫顽力32×103A/m,饱和磁化强度55emu／cm3磁性元素的磁矩达0679μB／Co.饱和场12×104A/m.x射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)实验分析初步表明样品中没有钴颗粒.

关键词:
铁磁半导体 /

TiO2 /

薄膜
Abstract
Co-doped TiO2 ferromagnetic semiconductor flms were prepared by rf co-sputteri ng method and then annealed in vacuum at 300℃ for 2 h. Superconducting quantum interference device (SQUID) measurements indicate that the samples are ferromagn etic and the Curie temperature is above 300K. The saturation magnetization, coer civity, and saturation field are 55emu/cm3, 400×80A/m and 1500×80A/m at room temperature, respectively. And the magnetic moment was observed to be 0679 μB/Co. No pure Co metal grains were found by x-ray diffraction and x-ray p hotoemission spectroscopy measurements.

Keywords:
ferromagnetism semiconductor /

TiO2 /

film
作者及机构信息
宋红强,

陈延学,

任妙娟,

季刚

1.
山东大学物理与微电子学院晶体材料国家重点实验室，济南 250100

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50171036，10234010)和国家重点基础研究发展计划(批准号：973011CB610603)资助的课题.
Authors and contacts
Song Hong-Qiang,

Chen Yan-Xue,

Ren Miao-Juan,

Ji Gang

1.
山东大学物理与微电子学院晶体材料国家重点实验室，济南 250100
参考文献

施引文献

[1]	张硕, 龙连春, 刘静毅, 杨洋. 缺陷对铁单质薄膜磁致伸缩与磁矩演化的影响. 物理学报, 2022, 71(1): 017502. doi: 10.7498/aps.71.20211177
[2]	张硕, 龙连春, 刘静毅, 杨洋. 分子动力学方法研究缺陷对铁单质薄膜磁致伸缩的影响. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211177
[3]	潘凤春, 徐佳楠, 杨花, 林雪玲, 陈焕铭. 非掺杂锐钛矿相TiO2铁磁性的第一性原理研究. 物理学报, 2017, 66(5): 056101. doi: 10.7498/aps.66.056101
[4]	关童, 滕静, 吴克辉, 李永庆. 拓扑绝缘体(Bi0.5Sb0.5)2Te3薄膜中的线性磁阻. 物理学报, 2015, 64(7): 077201. doi: 10.7498/aps.64.077201
[5]	潘凤春, 林雪玲, 陈焕铭. C掺杂金红石相TiO2的电子结构和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(22): 224218. doi: 10.7498/aps.64.224218
[6]	王庆宝, 张仲, 徐锡金, 吕英波, 张芹. N, Fe, La三掺杂锐钛矿型TiO2能带调节的理论与实验研究. 物理学报, 2015, 64(1): 017101. doi: 10.7498/aps.64.017101
[7]	张彬, 王伟丽, 牛巧利, 邹贤劭, 董军, 章勇. H2气氛退火处理对Nb掺杂TiO2薄膜光电性能的影响. 物理学报, 2014, 63(6): 068102. doi: 10.7498/aps.63.068102
[8]	王玲, 王河锦, 李婷. 锐钛矿金红石的高温原位X射线衍射研究. 物理学报, 2013, 62(14): 146402. doi: 10.7498/aps.62.146402
[9]	刘芳, 姜振益. 第一性原理研究Eu/N共掺杂锐钛矿TiO2光催化剂的电子和光学性质. 物理学报, 2013, 62(19): 193103. doi: 10.7498/aps.62.193103
[10]	仲崇贵, 蒋青, 方靖淮, 江学范, 罗礼进. 1-3型纳米多铁复合薄膜中电场诱导的磁化研究. 物理学报, 2009, 58(10): 7227-7234. doi: 10.7498/aps.58.7227
[11]	方方, 郑时有, 周广有, 陈国荣, 孙大林. 氢致LaMg2Ni合金薄膜的光电性能变化. 物理学报, 2008, 57(6): 3813-3817. doi: 10.7498/aps.57.3813
[12]	马新国, 江建军, 梁培. 锐钛矿型TiO2(101)面本征点缺陷的理论研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3120-3125. doi: 10.7498/aps.57.3120
[13]	侯兴刚, 刘安东. V+注入锐钛矿TiO2第一性原理研究. 物理学报, 2007, 56(8): 4896-4900. doi: 10.7498/aps.56.4896
[14]	唐秋文, 沈明荣, 方亮. 两种不同(Ba,Sr)TiO3薄膜介电-温度特性的研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1346-1350. doi: 10.7498/aps.55.1346
[15]	马新国, 唐超群, 黄金球, 胡连峰, 薛霞, 周文斌. 锐钛矿型TiO2(101)面原子几何及弛豫结构的第一性原理计算. 物理学报, 2006, 55(8): 4208-4213. doi: 10.7498/aps.55.4208
[16]	张勇, 唐超群, 戴君. 锐钛矿TiO2及其掺Fe所导致的红移现象研究：赝势计算和紫外光谱实验. 物理学报, 2005, 54(1): 323-327. doi: 10.7498/aps.54.323
[17]	周锋, 梁开明, 王国梁. 电场热处理条件下TiO2薄膜的晶化行为研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2863-2867. doi: 10.7498/aps.54.2863
[18]	徐金宝, 郑毓峰, 李　锦, 孙言飞, 吴　荣. 丝网印刷FeS2（pyrite）薄膜的结构及光电性能. 物理学报, 2004, 53(9): 3229-3233. doi: 10.7498/aps.53.3229
[19]	陈长虹, 易新建, 熊笔锋. 基于VO2薄膜非致冷红外探测器光电响应研究. 物理学报, 2001, 50(3): 450-452. doi: 10.7498/aps.50.450
[20]	许素娟, 门守强, 王彪, 陆坤权. TiO2包覆石墨颗粒/硅油电流变液的研究. 物理学报, 2000, 49(11): 2176-2179. doi: 10.7498/aps.49.2176

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物理学报. 2005, 54(1): 369-372.

doi: 10.7498/aps.54.369.

Ti1－xCoxO2铁磁性半导体薄膜研究

1. 山东大学物理与微电子学院晶体材料国家重点实验室，济南 250100

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50171036，10234010)和国家重点基础研究发展计划(批准号：973011CB610603)资助的课题.

收稿日期: 2003-12-23
修回日期: 2004-06-09
刊出日期: 2005-01-19

摘要: 利用射频磁控反应溅射制备了Ti1-xCoxO2薄膜样品.超导量子干涉仪(SQUID)测量了样品在常温，低温下的磁特性.结果显示样品在常温下已经具有明显的铁磁性.常温时其矫顽力32×103A/m,饱和磁化强度55emu／cm3磁性元素的磁矩达0679μB／Co.饱和场12×104A/m.x射线衍射(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)实验分析初步表明样品中没有钴颗粒.

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铁磁半导体 /
TiO2 /
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