【摘 要】
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近年来,由于在自旋电器件中的潜在应用,稀磁半导体受到了物理、材料、电子等各领域科研人员的广泛关注[1].目前已有大量的研究报道了Fe掺杂In2O3的室温铁磁性,但对于铁磁性的
【机 构】
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南京大学微结构国家实验室,南京210000
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近年来,由于在自旋电器件中的潜在应用,稀磁半导体受到了物理、材料、电子等各领域科研人员的广泛关注[1].目前已有大量的研究报道了Fe掺杂In2O3的室温铁磁性,但对于铁磁性的来源仍然不清楚.在这项工作中,我们从实验和理论上研究了氧空位、Fe离子价态和占位对Fe掺杂In2O3稀磁半导体铁磁性的影响.研究发现In2O3中的Fe3+离子倾向占据8b晶位,对室温铁磁性没有贡献;Fe2+离子可通过氧空位来诱导,并倾向占据24d晶位;室温铁磁性归因于24d晶位Fe2+离子的4s电子和3d电子的杂化.研究结果不仅清晰地给出了Fe掺杂In2O3稀磁半导体铁磁性来源的物理图像,而且提供了一种通过控制材料中氧空位含量和掺杂离子价态来调控磁性的方法,这将为该材料在自旋电子器件中的实际应用提供实验和理论依据.
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