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自旋电子学通过将电子自旋的性质应用于信息处理中，与使用电子电荷属性的现有信息处理相比，有望制成集成度高、耗电量低、处理速度高的新型自旋电子器件。宽禁带稀磁半导体材料制备及其自旋相关输运性质的研究是当前自旋电子学领域的前沿和热点之一。
本论文利用磁控溅射的方法分别制备了Cu/Cu氧化物核-壳颗粒结构和Cr掺杂ZnO稀磁半导体薄膜。以探究铁磁性的真正来源。
实验制备的Cu/Cu氧化物核-壳(core-shell)样品都具有明显的颗粒结构，经过成分分析发现Cu元素在氧化物中都是以+1价离子的形式存在。样品是由Cu构成的核层和由Cu2O构成的壳层组成，材料中不含有CuO结构，也不含有其它杂质和污染物。磁性测量发现所有样品都具有室温铁磁性，这是材料本身的内禀属性，与磁性杂质和第二相等其它结构无关。通过对不同厚度和颗粒尺寸样品的对比，可以判断出样品的铁磁性是一种界面效应，其强度与Cu/Cu2O界面面积的大小密切相关，由此推断铁磁性很有可能是由分布于界面处的点缺陷引起的。
实验制备的Cr:ZnO薄膜具有六角形纤锌矿结构，XRD和TEM图样表明样品中不含有其它杂质或第二相。磁性测量表明包括未掺杂样品在内的不同掺杂浓度的薄膜都具有室温铁磁性，ZFC/FC曲线证明样品居里温度高于任何可能形成的其它相，因此可以排除这些结构对磁性的影响，说明铁磁性是样品本身的性质。PL谱测得样品的磁性同材料中点缺陷的浓度变化密切相关，通过覆盖一层Zn膜并退火的过程使锌填隙的浓度增加，观察到铁磁性也有所增强，由此可以确定锌填隙是影响铁磁性的决定性要素。