氧化鋅掺鉻薄膜的磁性研究

Abstract

在稀磁性半導體（DMS）的相關研究中，氧化鋅掺錳跟鈷的系統在過去２０多年中已經被廣泛地研究。雖然過程中發展出許多理論來解釋這一類材料的磁性行為，但真正的機制仍存在著許多爭議。為了解決這個問題，我們希望可以藉由研究在氧化鋅這類材料中，較少被使用的掺雜：鉻，別闢蹊徑地來解釋其中的機制。在這裡我們也對製程條件及鐵磁性的產生與否間的關係做了詳細地討論。一般認為這類材料中的氧缺陷對產生鐵磁性與否有著非常大的影響。從實驗結果中得知，氧缺陷濃度的增加是有助於產生鐵磁性的。另外我們也發現了當鉻攙雜的濃度由1%到5%改變時會出現相變化。在特性的分析方面，我們使用XRD及SQUID來個別探討晶體結構及磁性等性質。而我們的實驗結果也驗證了Coey等人發表的理論預測。