表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控

• 作 者: 车伟 苏徽 赵旭 程位任 刘庆华
• 机 构: 中国科学技术大学国家同步辐射实验室
• 出 处: 化学物理学报
• 发表日期: 2019年4期
• 关键词: 表面钝化 载流子掺杂 铁磁性 氧化锌薄膜 Surface passivation Carriers doping Ferromagnetism Zinc oxi
• 基金项目: This work was supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (No.WK2310000070),the National Natural Science Foundation of China (No.11875257, No.U1532265, and No.21603207).

本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的“双重操纵效应”新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.