纳米光子学已经成为纳米领域热门的研究方向之一,光子的特性蕴藏潜能和优越性,弥补了电子学的不足。稀磁半导体由于既有半导体特性,又有铁磁性,自旋电子学光学和数据存储中应用广。在超晶格和纳米晶结构中发现激子磁极化子,有独特的性质。由于自旋电子输运有自身的特点,自旋极化激子传输可以提高稀磁半导体中信息处理的速度和通量。在稀磁半导体纳米结构中,利用激子磁极化子的光学性质,将光子和自旋结合起来,达到信息高效处理的目标。在我组之前的研究中,Arfan同学在Mn和Ni掺杂ZnTe纳米线中,没有发现明显EMP的特性,这些表明过渡金属掺杂ZnTe中,很难有EMP的形成。本文的主要内容:(1)利用化学气相沉积(CVD)方法生长出ZnTe纳米线和ZnTe:Co纳米线,通过SEM,EDS,Raman和XRD测试研究微观结构、元素组成,分析纳米线的生长机制。(2)纳米光子学的微区发光探测手段可以研究宏观材料的微纳米尺度范围内的固体元激发和各种相互作用。通过研究单根纳米线激发功率和温度相关的微区光致发光(PL)光谱表明,在近带边有双峰的存在。用振动磁强计测试证明有铁磁性。发现当激发功率增大时,两个峰都会发生红移和增强,证明晶格和载流子效应存在,影响激子的稳定性和能量;但同时发现第二个发光峰发光强度增强得更快且峰位更稳定,说明第二个发光峰是激子磁极化子(EMP),此时EMP发光稳定并占主导地位,说明它克服了光生载流子的屏蔽影响,稳定性高,使其发光变得更稳定。这种元激发在研究优化半导体的发光和激射方面有重要意义,有助于实现自旋极化的纳米光子器件。(3)我们试图用锗酸锌宽带隙氧化物替代氧化锌形成稀磁半导体。利用水热法制备掺杂Mn离子的锗酸锌纳米线,研究其生长机制,对形貌和元素组分进行分析,研究退火温度大小对纳米线形貌和发光影响。但是,我们的实验结果并没有证明其存在铁磁耦合离子对,这很可能是因为Mn离子能级与导带或者束缚态距离过远,不能导致Mn离子间形成铁磁耦合。