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Al/ZnO/Al薄膜的结构与磁性分析

岂云开 顾建军 刘力虎 张海峰 徐芹 孙会元

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Al/ZnO/Al薄膜的结构与磁性分析

岂云开, 顾建军, 刘力虎, 张海峰, 徐芹, 孙会元

Microstructures and magnetic analyses of Al/ZnO/Al thin films

Qi Yun-Kai, Gu Jian-Jun, Liu Li-Hu, Zhang Hai-Feng, Xu Qin, Sun Hui-Yuan
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  • 采用直流磁控溅射的方法制备了Al/ZnO/Al纳米薄膜,并对薄膜分别在真空及空气中进行退火处理.利用X射线衍射仪(XRD)和物理性能测量仪(PPMS)分别对薄膜样品的结构和磁性进行了表征.XRD分析表明,不同的退火氛围对薄膜的微结构有着很大的影响.采用了一种新的修正方法对磁测量结果进行修正,计算了基底拟合误差的最大值,并对修正后样品的磁性进行了分析.结果显示,室温铁磁性可能与Al和ZnO基体之间发生的电荷转移以及在不同退火氛围下Al在ZnO晶格中的地位变化有关.
    Al/ZnO/Al thin films are prepared on the glass substrates by dc magnetron sputtering and annealed in vacuum and atmosphere, separately. The crystal structures are analyzed by X-ray diffraction (XRD), and the magnetic properties are measured by a Physical Properties Measurement System (PPMS) with a magnetic field parallel to the films plane. The XRD results indicate that the microstructures of thin films are greatly influenced by the annealing aura. In this paper, an improved corrected method to subtract the signal of the substrate is suggested. Simultaneously, the maximum fitting error of substrate is calculated, and the magnetic properties of the modified films are discussed. The results show that the room temperature ferromagnetism may be related to the charge transfer between Al and Zn and the variational position of Al in ZnO films in different annealing conditions.
    • 基金项目: 河北省自然科学基金 (批准号:A2009000254),河北师范大学博士基金(批准号:L2006B10),河北省新型薄膜材料重点实验室开放课题项目资助的课题.
    [1]

    Liu G L, Cao Q, Deng J X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 052504

    [2]

    Hsu H S, Huanget J C A, Huang Y H, Liao Y F, Lin M Z, Lee C H, Lee J F, Chen S F, Lai L Y, Liu C P 2006 Appl. Phys. Lett. 88 242507

    [3]

    Sharma V K , Varma G D 2009 J. Appl. Phys. 105 07C510

    [4]

    Dietl T, Ohno H, Matsukura F, Cibert J, Ferrand D 2000 Science 287 1019

    [5]

    Wang D F, Park S Y, Lee Y S 2008 J. Appl. Phys. 103 07D126

    [6]

    Wang C Z, Chen Z, He Y 2009 Applied Surface Science 255 6881

    [7]

    Lu Z L, Zou W Q, Xu M X, Zhang F M 2009 Acta Phys. Sin. 58 8467(in Chinese)[路忠林、邹文琴、徐明祥、张凤鸣 2009 物理学报 58 8467]

    [8]

    Liu E, Xiao P, Chen J S, Lim B C, Li L 2008 Current Applied Physics 8 408

    [9]

    Hou D L, Ye X J, Meng H J, Zhou H J, Li X L, Zhen C M, Tang G D 2007 Appl. Phys. Lett. 90 142502

    [10]

    Lu Z L, Zou W Q, Xu M X, Zhang F M 2010 Chin. Phys. B 19 056101

    [11]

    Yu W, Yang L H, Teng X Y 2008 J. Appl. Phys. 103 093901

    [12]

    Liu X C, Zhang H W, Zhang T, Chen B Y, Chen Z Z, Song L X, Shi E W 2008 China. Phys. B 17 1371

    [13]

    Ma Y W, Ding J, Yi J B, Zhang H T, Ng C M 2009 J. Appl. Phys. 105 07C503

    [14]

    Zhang Y B, Li S, Goh G K L, Tripathy S 2008 Appl. Phys. Lett. 93 102510

    [15]

    Ney V, Ye S, Kammermeier T, Ney A, Zhou H, Fallert J, Kalt H, Lo F Y, Melnikov A, Wieck A D 2008 J.Appl. Phys.104 083904

  • [1]

    Liu G L, Cao Q, Deng J X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 052504

    [2]

    Hsu H S, Huanget J C A, Huang Y H, Liao Y F, Lin M Z, Lee C H, Lee J F, Chen S F, Lai L Y, Liu C P 2006 Appl. Phys. Lett. 88 242507

    [3]

    Sharma V K , Varma G D 2009 J. Appl. Phys. 105 07C510

    [4]

    Dietl T, Ohno H, Matsukura F, Cibert J, Ferrand D 2000 Science 287 1019

    [5]

    Wang D F, Park S Y, Lee Y S 2008 J. Appl. Phys. 103 07D126

    [6]

    Wang C Z, Chen Z, He Y 2009 Applied Surface Science 255 6881

    [7]

    Lu Z L, Zou W Q, Xu M X, Zhang F M 2009 Acta Phys. Sin. 58 8467(in Chinese)[路忠林、邹文琴、徐明祥、张凤鸣 2009 物理学报 58 8467]

    [8]

    Liu E, Xiao P, Chen J S, Lim B C, Li L 2008 Current Applied Physics 8 408

    [9]

    Hou D L, Ye X J, Meng H J, Zhou H J, Li X L, Zhen C M, Tang G D 2007 Appl. Phys. Lett. 90 142502

    [10]

    Lu Z L, Zou W Q, Xu M X, Zhang F M 2010 Chin. Phys. B 19 056101

    [11]

    Yu W, Yang L H, Teng X Y 2008 J. Appl. Phys. 103 093901

    [12]

    Liu X C, Zhang H W, Zhang T, Chen B Y, Chen Z Z, Song L X, Shi E W 2008 China. Phys. B 17 1371

    [13]

    Ma Y W, Ding J, Yi J B, Zhang H T, Ng C M 2009 J. Appl. Phys. 105 07C503

    [14]

    Zhang Y B, Li S, Goh G K L, Tripathy S 2008 Appl. Phys. Lett. 93 102510

    [15]

    Ney V, Ye S, Kammermeier T, Ney A, Zhou H, Fallert J, Kalt H, Lo F Y, Melnikov A, Wieck A D 2008 J.Appl. Phys.104 083904

  • [1] 杨瑞龙, 张钰樱, 杨柯, 姜琦涛, 杨晓婷, 郭金中, 许小红. 二维钒掺杂Cr2S3纳米片的生长与磁性研究. 物理学报, 2023, 72(24): 247501. doi: 10.7498/aps.72.20231229
    [2] 姚仲瑜, 孙丽, 潘孟美, 孙书娟, 刘汉军. 第一性原理研究half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi的半金属铁磁性. 物理学报, 2018, 67(21): 217501. doi: 10.7498/aps.67.20181129
    [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] 章建辉, 韩季刚. 控制纳米结构以调控氧化锌的发光、磁性和细胞毒性. 物理学报, 2015, 64(9): 097702. doi: 10.7498/aps.64.097702
    [5] 崔宏飞, 李凯, 杨晨光, 贺淑莉. (Fe1-xCox)3BO5纳米棒磁性的研究. 物理学报, 2015, 64(5): 057501. doi: 10.7498/aps.64.057501
    [6] 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. 物理学报, 2014, 63(7): 077102. doi: 10.7498/aps.63.077102
    [7] 王锋, 林闻, 王丽兹, 葛永明, 张小婷, 林海容, 黄伟伟, 黄俊钦, W. Cao. Cu掺杂ZnO磁性能的实验与理论研究. 物理学报, 2014, 63(15): 157502. doi: 10.7498/aps.63.157502
    [8] 赵翠莲, 甄聪棉, 马丽, 潘成福, 侯登录. Ge纳米结构的形貌与铁磁性研究. 物理学报, 2013, 62(3): 037502. doi: 10.7498/aps.62.037502
    [9] 吴孔平, 顾书林, 朱顺明, 黄友锐, 周孟然. 非故意掺杂碳对ZnMnO:N磁性影响的实验与理论研究. 物理学报, 2012, 61(5): 057503. doi: 10.7498/aps.61.057503
    [10] 李志文, 岂云开, 顾建军, 孙会元. 退火氛围对掺杂ZnO薄膜磁性的影响. 物理学报, 2012, 61(13): 137501. doi: 10.7498/aps.61.137501
    [11] 顾建军, 孙会元, 刘力虎, 岂云开, 徐芹. 结构相变对Fe掺杂TiO2薄膜室温铁磁性的影响. 物理学报, 2012, 61(1): 017501. doi: 10.7498/aps.61.017501
    [12] 丁斌峰, 相凤华, 王立明, 王洪涛. He+辐照对Ga0.94Mn0.06As薄膜铁磁性的改善. 物理学报, 2012, 61(4): 046105. doi: 10.7498/aps.61.046105
    [13] 李明标, 张天羡, 史力斌. 氮掺杂(1120) ZnO 薄膜磁性质研究. 物理学报, 2011, 60(9): 097504. doi: 10.7498/aps.60.097504
    [14] 肖振林, 史力斌. 利用第一性原理研究Ni掺杂ZnO铁磁性起源. 物理学报, 2011, 60(2): 027502. doi: 10.7498/aps.60.027502
    [15] 林竹, 郭志友, 毕艳军, 董玉成. Cu掺杂的AlN铁磁性和光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1917-1923. doi: 10.7498/aps.58.1917
    [16] 程兴旺, 李祥, 高院玲, 于宙, 龙雪, 刘颖. Co掺杂的ZnO室温铁磁半导体材料制备与磁性和光学特性研究. 物理学报, 2009, 58(3): 2018-2022. doi: 10.7498/aps.58.2018
    [17] 刘妍妍, 刘发民, 石 霞, 丁 芃, 周传仓. 钙钛矿型纳米BaFeO3的制备、结构表征及铁磁性研究. 物理学报, 2008, 57(11): 7274-7278. doi: 10.7498/aps.57.7274
    [18] 于 宙, 李 祥, 龙 雪, 程兴旺, 王晶云, 刘 颖, 曹茂盛, 王富耻. Mn掺杂ZnO稀磁半导体材料的制备和磁性研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4539-4544. doi: 10.7498/aps.57.4539
    [19] 匡安龙, 刘兴翀, 路忠林, 任尚坤, 刘存业, 张凤鸣, 都有为. 稀释磁性半导体Sn1-xMnxO2的室温铁磁性. 物理学报, 2005, 54(6): 2934-2937. doi: 10.7498/aps.54.2934
    [20] 王永忠, 张志东. 磁性物质中冷无序能的作用. 物理学报, 2002, 51(2): 410-414. doi: 10.7498/aps.51.410
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-16
  • 修回日期:  2010-12-08
  • 刊出日期:  2011-05-15

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