物理所宽禁带半导体磁性起源研究取得新进展

中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)陈小龙研究员及其领导的功能晶体研究与应用中心一直致力于宽禁带半导体磁性起源问题的研究。最近,他们从实验和理论上证明了双空位导致磁性,首次在实验上给出了直接证据,为通过缺陷工程调控宽禁带半导体的磁性提供了实验基础,相应结果发表在Phys. Rev. Lett. 106, 087205 (2011)上。 电子同时具有电荷和自旋两种属性,半导体器件利用了电子的电荷属性,大容量信息存储则是基于电子的自旋属性。稀磁半导体为我们提供了同时利用电子的电荷属性和自旋属性的机会,有望带来信息技术的重大变革。近年来,通过3d过渡族元素掺杂制备具有室温铁磁性宽禁带半导体的研究取得了很大的进展,但其磁性的起源一直存在争议。有些过渡族元素掺杂的宽禁带半导体的磁性被认为源于第二相或磁性元素在基体中的偏聚,而并非本征属性。近期,越来越多的证据表明磁性元素并不是导致本征磁性的唯一原因,缺陷在......阅读全文

磁性半导体的分类

磁性半导体研究热点为主要为两类半导体:稀磁半导体、铁磁半导体。

磁性半导体的定义

磁性半导体(英语:Magnetic semiconductor)是一种同时体现铁磁性(或者类似的效应)和半导体特性的半导体材料。

物理所宽禁带半导体磁性起源研究取得新进展

  中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)陈小龙研究员及其领导的功能晶体研究与应用中心一直致力于宽禁带半导体磁性起源问题的研究。最近,他们从实验和理论上证明了双空位导致磁性,首次在实验上给出了直接证据,为通过缺陷工程调控宽禁带半导体的磁性提供了实验基础,相应结果发表在Phy

稀磁性半导体的应用

稀磁性半导体是指非磁性半导体中的部分原子被过渡金属元素取代后形成的磁性半导体,因兼具有半导体和磁性的性质,即在一种材料中同时应用电子电荷和自旋两种自由度,因而引起广泛关注,尚处于研究阶段。

磁性半导体的发展历史

第一代磁性半导体关于磁性半导体的研究可以追溯到20世纪60年代。我们首先来简单回顾一下关于浓缩磁性半导体(Concentrated Magnetic Semiconductor)的研究进展。所谓浓缩磁性半导体即在每个晶胞相应的晶格位置上都含有磁性元素原子的磁性半导体,例如Eu或Cr的硫族化合物:岩盐

磁性半导体的应用特点

磁性半导体(英语:Magnetic semiconductor)是一种同时体现铁磁性(或者类似的效应)和半导体特性的半导体材料。如果在设备里使用磁性半导体,它们将提供一种新型的导电方式。传统的电子元件都是以控制电荷自由度(从而有n型和p型半导体)为基础工作,磁性半导体能控制电子的自旋自由度(于是有了

稀磁性半导体的制备方法

分子束外延法分子束外延(MBE)技术由于其在原子尺度上精 确控制外延膜厚、掺杂和界面平整度的特点,明显优 于液相外延法和气相外延生长法,更有利于生长高质 量DMS薄膜。采用低温分子束外延(LT-MBE)技术, 能够有效的抑制新相的析出,同时辅助以高能电子衍 射仪(RHEED),监控生长过程中的表面再

稀磁性半导体的研究进展

从根本上说主要是由于自旋电子之间的交换作用使得磁性半导体具有磁性。经常用于解释磁性半导体的磁性起源的交换作用模型有描述绝缘体中磁性的直接交换作用和超交换作用、载流子媒介交换作用和描述部分氧化物中掺杂磁性的束缚磁极化子模型。传统铁磁金属之间的铁磁耦合用直接交换作用机制来描述,而金属氧化物、硫化物、氟族

稀磁性半导体的发展前景

稀磁半导体兼具半导体和磁性材料的性质,使同时利用半导体中的电子电荷与电子自旋成为可能,为开辟半导体技术新领域以及制备新型电子器件提供了条件。尽管对于DMS材料应用的研究尚处于实验探索阶段,但已展示出其广阔的应用前景。如将 DMS材料用作磁性金属与半导体的界面层,实现自旋极化的载流子向非磁性半导体中的

半导体所二维半导体磁性掺杂研究取得进展

  近年来,二维范德华材料如石墨烯、二硫化钼等由于其独特的结构、物理特性和光电性能而被广泛研究。在二维材料的研究领域中,磁性二维材料具有更丰富的物理图像,并在未来的自旋电子学中有重要的潜在应用,越来越受到人们的关注。掺杂是实现二维半导体能带工程的重要手段,如果在二维半导体材料中掺杂磁性原子,则这些材

双极磁性半导体的概念和特征

双极磁性半导体(英文Bipolar Magnetic Semiconductors,缩写BMS) 是一类特殊的磁性半导体材料,它具有独特的电子能带结构:价带顶和导带底是100% 自旋极化的,且它们的自旋极化方向是相反的。 双极磁性半导体具有三个特征能隙:价带内的自旋翻转能隙Δ1,半导体带隙Δ2和导带

半导体所等关于磁性半导体(Ga,Mn)As的研究获得进展

  最近,《纳米快报》杂志报道了中科院半导体研究所超晶格室赵建华研究员和博士生陈林将磁性半导体(Ga,Mn)As居里温度提高到200K的研究成果,此项工作是与杨富华研究组以及美国佛罗里达州立大学Stephan von Molnár教授和熊鹏教授研究组合作完成的。   (Ga,Mn)A

半导体所等在磁性半导体(Ga,Mn)As研究中取得进展

  中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室赵建华团队及合作者美国佛罗里达州立大学教授熊鹏等在有机自组装分子单层对磁性半导体(Ga,Mn)As薄膜磁性调控研究方面取得新进展,相关成果发表在Advanced Materials(2015,27,8043–8050,DOI: 10.1002/ad

双极磁性半导体的性质和潜在应用

自旋一般只能通过磁场来调控,这使自旋器件微型化和集成化难以实现,而用电场调控则可解决此矛盾。因此,如何实现利用电场调控电子的自旋,是自旋电子学面临的关键科学问题之一。双极磁性半导体就是为解决此问题而提出的。此类材料的独特之处在于其价带顶与导带底具有相反的自旋极化方向,因而可通过调节费米能级的位置(例

半导体所在反转能带半导体表面磁性全电控制方面取得进展

  在国家基金委和中科院创新工程的支持下,半导体研究所常凯研究员和博士生朱家骥与美国斯坦福大学物理系张首晟教授合作,从理论上研究了BiSe等材料表面磁性全电控制的可能性。   通过控制载流子浓度以控制材料磁性是半导体自旋电子学领域的一个重要研究方向。这种控制方案已经在稀磁半导体GaM

中国科大二维磁性半导体材料研究获进展

  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员闫文盛、孙治湖和刘庆华组成的研究小组在教授韦世强的带领下,利用同步辐射软X射线吸收谱学技术,在研究二维超薄MoS2半导体磁性材料的结构、形貌和性能调控中取得重要进展。该研究成果发表在《美国化学会志》上。   二维超薄半导体纳米片具有宏观上的超薄性、透明性

我国科研人员提出微生物趋磁性古老单起源新模型

  中科院地质地球所地球与行星物理重点实验室生物地磁学研究团队研究员林巍、潘永信等,联合澳大利亚国立大学和美国内华达大学拉斯维加斯分校的合作者,开展了迄今规模最大、跨越南北半球的趋磁细菌多样性和宏基因组研究。相关研究成果近日发表在《国际微生物生态学会会刊》。该研究受国家自然科学基金创新研究群体、中科

磁性非磁性涂层测厚仪功能

磁性非磁性涂层测厚仪功能:   1、测量:仪器配有两种测量探头。Fe探头测量铁磁性材料上的非磁性涂层的厚度,NF探头测量导电金属上的非导电涂层的厚度。   2、数据管理:通过分组的方式来管理存储的数据。一共分6组,每组包含99个数据。可以对任意一组数据进行查看、删除、打印以及通信操作。   3、测量

磁性半导体在三维材料中保留二维量子特性

  美国宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学领导的国际团队在新一期《自然·材料》杂志上发表了一项重要研究成果,展示了磁性半导体在三维材料中保持特殊的二维量子特性。这一突破为现实世界中的光学系统和高级计算应用提供了新的可能性。  尽管二维材料如石墨烯展示了广泛的功能,并具有革命性的潜力,但维持其在二维极限

磁性样品

  看到了 才相信  安得物理论虚实  眼见为真定认知  只是江山多乱序  此峰难断彼峰斯  冠状病毒我们肉眼看不到,故而感觉其无处不在,引得风声鹤唳、更是伤亡惨重。湖北的抗疫我们也亲眼看不到,但借助平面图文却能够“感受”到,虽然感受与亲眼看到有区别。因此,去感受、去看到、然后去行动,是我们的脚步和

“分子诀窍”让非磁性金属拥有磁性

  在各种材料中,铁是最广为人知的铁磁性物质。而本周出版的英国《自然》杂志的一篇材料科学论文,描述了一种能让非磁性金属如锰和铜,在常温下拥有磁性的技术。这项研究因“分子诀窍”让金属可以克服“斯托纳判据”,有助于拓宽用作磁性和自旋电子器件材料及材料性质的范围。   物理学上的铁磁性指的是一种材料的磁性

涂层测厚仪磁性与非磁性相关介绍

  人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。  不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:  1.奥氏体型:如304、321、316、310等; 是无磁或弱磁性  2.马氏体或铁

磁性测厚仪原理

*磁铁(测头)与导磁钢材之间的吸力大小与处于这两者之间的距离成一定比例关系,这个距离就是覆层的厚度。  利用磁性测厚仪原理制成测厚仪即为磁性测厚仪,只要覆层与基材的导磁率之差足够大,就可进行测量。鉴于大多数工业品采用结构钢和热轧冷轧钢板冲压成型,所以磁性测厚仪应用zui广。  磁性测厚仪基本结构由磁

核膜的起源

  根据对核膜比较基因组学、进化、起源的研究,有科学家提出了原始真核生物“前核生物”(prekaryote)假说,认为其与古菌内共生最终触发了核膜产生。  对于核膜的研究则给出了几个核膜来源的观点,包括原核生物祖先的质膜内陷,或在原生宿主中建立原线粒体后形成真正的新膜系统。  至于核膜的适应性功能,

PCR-的起源

  聚合酶链式反应(英文:Polymerase chain reaction,缩写:PCR,又称多聚酶链式反应),是一项利用 DNA 双链复制的原理,在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。这项技术可在短时间内大量扩增目的基因,而不必依赖大肠杆菌或酵母菌等生物体。  诺贝尔化学奖得主凯利·穆

质谱仪的起源

分离和检测不同同位素的仪器。仪器的主要装置放在真空中。将物质气化、电离成离子束,经电压加速和聚焦,然后通过磁场电场区,不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同,聚焦在不同的位置,从而获得不同同位素的质量谱。质谱方法最早于1913年由J.J.汤姆孙确定,以后经 F.W.阿斯顿等人改进完善。现代质谱仪经过不

磁性金属物测定仪分析磁性金属的来源

      在粉类物质的检测中,其中重要的一项工作就是使用磁性金属物测定仪测定粉类物质中的磁性金属物含量,其中面粉的磁性金属含量的测量,这一项是直接影响到我们的身体健康的,在国家的标准中对于磁性金属含量有严格的规定,允许量小于0.003g/kg,同时,磁性金属物含量的高低,也是考核粉类生产加工工艺的

激光诱导非磁性材料室温下产生磁性

科技日报北京4月10日电 (记者张梦然)来自瑞典斯德哥尔摩大学、北欧理论物理研究所和意大利威尼斯卡福斯卡里大学的研究人员,首次成功证明激光如何在室温下诱导量子行为,并使非磁性材料具有磁性。这一突破有望为更快更节能的计算机、信息传输和数据存储铺平道路。该项研究发表在最新一期《自然》杂志上。研究人员在斯

磁性转速仪简介

  磁性转速仪利用旋转磁场,在金属罩帽上产生旋转力,利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。 磁性转速表,是成功利用磁力的一个典范,是利用磁力原理的机械式转速仪;一般就地安装,用软轴可以短距离异地安装。磁性转速仪,因结构较简单。异地安装时软轴易损坏。

磁性大小如何表征?

由剩磁表征,使用振动样品磁强计VSM测量M-H曲线,粗糙一些也可以用M-H图示仪。磁铁之间的平行磁场使用高斯计测量,强度与磁铁表面磁场、磁铁之间的间距、是否有轭铁以及测量位置有关,强度大致在3000G以内,F1200或F1201适于测量这一范围之磁场强度。通常磁粉应在烧结后充磁。充磁取向后加工,可以