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稀磁半导体材料在电子器件的制造中有着巨大的应用价值,它结合了磁性材料的存储功能以及半导体材料的逻辑处理功能。传统的稀磁半导体材料通常具有优秀的低温性能,但实际应用要求尽可能提高材料的居里温度,增大材料的室温可操作性是一项重要任务。电场调控材料的磁性在信息存储技术领域有着深远的物理意义,越来越多的研究者致力于研究新型的电控磁现象以及研发可用于电控磁领域的新型材料。多铁异质结构和稀磁半导体材料一直都是电控磁领域的研究热点内容。自从研究者Ohno H等人[101]最早在实验中观察到电场改变了(InMn)As的磁性特征后开始,对稀磁半导体材料的开发和电控磁现象的研究一直持续了几十年。在科学技术发展要求的背景之下,本论文主要是针对几种稀磁半导体材料以及具有实现电场调控磁性可能性的材料展开初步的研究。研究中需要解决的主要问题有:1.成功制备出多铁异质结构并能够利用电场调控其磁性;2.首先能成功制备出具有较高居里温度的稀磁半导体,其次研究电场对其磁性的影响,初步探究稀磁半导体电控磁性的可能性。本论文的绪论部分主要介绍了稀磁半导体材料的研究进展,着重介绍了砷化镓基稀磁半导体以及锑化铟基稀磁半导体的研究进展以及稀磁半导体材料电控磁现象的研究进展。还介绍了多铁异质结构的电控磁现象的研究进展。之后概述了当前薄膜样品的主要制备技术以及对样品进行测试和表征的方法。本论文的主要实验工作如下:多铁异质结构部分主要是通过磁控溅射方法在铁电性衬底PMN-PT上生长制备了[FeCo/Ag]5纳米磁性多层膜。将铁电材料与铁磁性材料相结合,制备[FeCo/Ag]5/PMN-PT出多铁异质结构,研究体系的磁电耦合效应。通过对体系施加电场,研究电场对异质结构体系磁性的影响和调控。实验中发现电场的施加可以使[FeCo/Ag]5/PMN-PT体系的磁性产生较大的变化,可以通过对电压的调节实现对[FeCo/Ag]5/PMN-PT多铁异质结构磁性的调控。之后研究了电压对[FeCo(60s)/Ag(2s)]5/PMN-PT异质结构的剩余磁化强度的影响,实现了电压可对结构的剩磁进行调控。之后稀磁半导体部分的研究主要介绍了对砷化镓(GaAs)基稀磁半导体和锑化铟(InSb)基稀磁半导体材料磁性的实验工作。在砷化镓(GaAs)基稀磁半导体材料的研究中:1.向几组砷化镓块状晶体中通过离子注入的手段分别单独注入了不同剂量的铬(Cr)元素和不同剂量的钛(Ti)元素后,我们发现在室温条件下,样品即具有了磁性。并且对每种注入元素而言,材料的磁性都是随着离子注入剂量的增大而增大;对样品的结构进行了表征,可以说是成功地获得了室温具有磁性的砷化镓(GaAs)基稀磁半导体材料;2.对进行了离子注入的样品GaCrAs和GaTiAs进行了快速低温退火处理,测量退火对样品磁性的影响,发现退火会使离子注入的样品的磁性减弱。在锑化铟(InSb)基稀磁半导体材料的研究中:1.向几组锑化铟块状晶体中通过离子注入的方法分别单独注入了不同剂量的铬(Cr)元素和不同剂量的钛(Ti)元素后,我们发现在室温条件下,样品即具有了磁性。并且对每种注入元素而言,材料的磁性都是随着离子注入剂量的增大而增大;对样品的结构进行了表征,可以说是成功地获得了室温具有磁性的锑化铟(InSb)基稀磁半导体材料;3.对进行了离子注入的样品InCrSb和InTiSb进行了快速低温退火处理,测量退火对样品磁性的影响,发现退火会使离子注入的样品的磁性减弱。