目前研究磁性半导体的主要方法是对半导体进行过渡金属元素掺杂.这种搀杂方法可能通过二种不同的机制来实现载流子的自旋极化:其一是以O离子为中介,使得其近邻的搀杂过渡族磁性离子之间形成双交换作用,而得到可迁移的自旋极化的载流子;其二是通过过渡金属离子的d电子与母体半导体的sp载流子之间的强关联相互作用,而使得半导体能带结构中的导带产生自旋交换劈裂,形成自旋多子和自旋少子,获得自旋极化载流子.我们在衬底水冷下,通过磁控溅射制备了纳米尺寸的(ZnO/Co)<,60>复相结构.尽管是一层一层周期沉积的,TEM结果发现:制备态样品实际上由非常均匀的纳米晶组成,不呈层状结构.磁性测量表明,样品都具有磁性.ZnO厚度为0.5nm的样品在5K下,矫顽力约为1300Oe,在290K,磁滞(矫顽力和剩磁)都变的很小甚至消失,可能是其本身的软磁性质所决定的.也有可能是这种微晶的尺寸比较小,是单畴,在外磁场下的自旋的行为是磁矩转动,使得饱和场大.但是与低温下的结果相对照,回线仍然显示出明显的磁特征.从光的透过率谱上可以得到,随着ZnO厚度的增加,禁带宽度变大.Co的搀入形成相应的杂质带.杂质带将与ZnO的导带发生重叠,会使有效导带展宽,造成有效光学禁带变窄.Co的有效搀杂量越多,这种重叠效应越大,也就使得有效光学禁带越窄.由于样品制备时Co的总量是固定的,所以ZnO层薄的时候,重叠效应严重,有效禁带比较窄;随着ZnO厚度的增加,有效Co的搀杂浓度变小,杂质带与导带的重叠变小,有效禁带宽度随之增大.测量所得的有效带隙由3.25ev变到3.9ev,在ZnO禁带通常数据范围内.PL谱显示样品有良好的发光性能.退火使ZnO的晶化变好光透过率增加.随着退火温度的增加,发光性变差.总之,退火处理使得制备态的磁电阻变小,发光性能变差.更重要的是:Co经过退火处理后反而聚集析出成颗粒,这与工作期望的走向相反.按目前的情况,可以说后退火处理的科学意义不大.