第1章 序言 1
1.1 自旋电子学 1
1.2 稀磁半导体 4
1.2.1 基本情况介绍 4
1.2.2 稀磁半导体的磁性 6
1.2.3 影响稀磁半导体磁特性的因素 11
1.3 ZnO基稀磁半导体 13
1.3.1 ZnO基稀磁半导体的理论研究 14
1.3.2 ZnO基稀磁半导体的实验研究 17
1.4 表面光电压技术的介绍 20
1.4.1 表面光电压的产生机理 21
1.4.2 外电场诱导表面光电压谱 24
1.4.3 本研究采用的表面光电压技术 26
1.5 Co掺杂ZnO研究中存在的问题及本研究的思路和内容 27
1.5.1 Co掺杂ZnO研究中存在的问题 27
1.5.2 此书的研究目的、思路和内容 28
第2章 Co掺杂量对ZnO结构的影响 42
2.1 样品的制备与表征方法 42
2.2 Zn1-xCoxO的表征结果与分析讨论 45
2.2.1 Co含量对晶体参数和尺寸的影响 45
2.2.2 Co含量对紫外-可见-近红外吸收谱的影响 47
2.2.3 Co离子的价态及其所处的位置 49
2.2.4 光学带隙和电荷转移跃迁阈值随Co含量变化的原因分析 50
2.3 小结 50
第3章 Co掺杂ZnO的表面光电压研究 54
3.1 SPS研究Co离子与缺陷态间相互作用的可行性分析 55
3.2 样品的选取与采用的表征方法 56
3.3 实验结果与分析讨论 56
3.3.1 晶体结构和吸收特性的对比 56
3.3.2 外场诱导表面光电压谱 59
3.3.3 材料的磁学特性 61
3.4 小结 61
第4章 Co掺杂ZnO中的缺陷与d-d跃迁 65
4.1 实验部分 66
4.1.1 样品制备 66
4.1.2 样品表征 66
4.2 实验结果与分析讨论 66
4.2.1 XRD表征 66
4.2.2 UV-VIS吸收 67
4.2.3 表面光电压谱和外场诱导表面光电压谱 68
4.2.4 制备温度对材料本征缺陷的影响 71
4.2.5 带边变化的原因分析 74
4.2.6 氧空位诱导d-d跃迁产生光电分离 74
4.3 小结 76
第5章 本征缺陷对Co掺杂ZnO磁学特性的影响 80
5.1 实验部分 81
5.1.1 样品制备 81
5.1.2 样品表征 81
5.2 实验结果与分析讨论 82
5.2.1 温度对材料本征缺陷的影响 82
5.2.2 磁性能表征 84
5.3 缺陷对磁特性的影响 87
5.4 小结 88
第6章 Al对Co掺杂ZnO磁学特性的影响 91
6.1 实验部分 91
6.1.1 样品制备 91
6.1.2 样品表征 92
6.2 实验结果与分析讨论 92
6.3 小结 96
第7章 结论与展望 98
7.1 结论 98
7.2 展望 98
第8章 本征缺陷ZnO中氧空位的研究 100
8.1 Overview of the transition energies 101
8.2 Discussion 104
8.3 Conclusion 105
后记 109