氧化物稀磁半导体的本征铁磁性及其应用

<正>电子具有电荷和自旋两个重要属性,传统的半导体器件仅利用了电子的电荷属性,稀磁半导体材料可以同时利用电子的电荷和自旋属性,成为未来半导体自旋电子器件的关键材料之一。人们期望通过对稀磁半导体材料的研究获得具有非易失、多功能、超高速和低功耗等特性的半导体自旋器件,这对材料和信息技术领域都将是一场质的革命。从上世纪80年代末90年代初,人们就开始关注Mn掺杂III—V族稀磁半导体材料,如(In,Mn)As和(Ga,     

科学家首次捕获碳原子内部图像

电子是一种微观粒子,在原子如此小的空间内围绕原子核作高速运动,并且其运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外     

用量子方法验证静电相互作用在Ls耦合中的作用

通过量子力学的计算表明,静电相互作用在多电子原子中的作用与自旋-轨道磁相互作用相比较不可忽略,并对六种此相互作用产生影响。     

我国学者在量子线中发现强自旋——轨道耦合效应

正在国家自然科学基金(项目批准号:61474116)等资助下,中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室骆军委研究员等在量子线中找到强自旋—轨道耦合效应。相关研究成果以"Rapid Transition of the Hole Rashba Effect from Strong Field Dependence to Saturation in Semiconductor Nanowires"(在半导体纳米线     

导体

能传电的物体叫导体。导体可分做两类。在第一类导体中,电荷的移动并不引起导体的化学性质的任何变化,也没有任何显著的物质的迁移。一切金属都属于这一类导体。在构成金属原子的电子中,往往有一部分因为跟原子核联系很脆弱,而自由地无规则地在各个原子之间移动。这些自由电子数量很大,几乎跟原子个数相等。在未带电的金属中,这些自由电子的负电荷跟金属离子(“失去”这些自由电子的原子)的正电荷相等。有过多的电子由外面进入,金属就带负电;金属失去了一部分电子,就带正电。在感应带电的情形下,电子在外界电荷引力或斥力作用下移动到导体的一端,在这一端就有过多的     

像铅笔一样的手术刀

等离子体是一种带电离子和电子的混合物,只要原子与它们的电子发生分离,等离子体就会产生。太阳耀斑和球形闪电都属于等离子体。由于离子运动的速度极快,等离子体出现的时候情景非常火爆,温度可达上千摄氏度。但是科学家们却如同将闪电玩弄于鼓掌之间的众神,将狂躁的等离子体纳入一只小小的铅笔状装置中,使其为人类造福。人们将等离子体应用于医疗已经不是一件新鲜事儿了,不过一直以来人们所使用的装置又沉又大,像只箱子一样搁在桌子上。不仅如此,那个大块头所发出的等离子气体束只有几毫米长,至少比室温高出10摄氏度,对人体有害,而且还有产…     

原子间单量子能量交换首次实现

据美国物理学家组织网今年报道,美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子（离子）之间建立了直接运动耦合,实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程,可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在今年2月23日的《自然》杂志上。     

在原子、电子上找寻生命——上海市杨浦区武川路

我们无意间发现我们生活的空间和微观的原子、电子间有着些许的相似。宏观如太阳系,是八大行星在围绕着太阳做有规律的旋转,而微观体系原子中,是若干个电子在围绕着原子核旋转。如果把地球想像成一个正做着绕核运动的电子。那么这两者之间是否就有些许相像了呢？     

半导体物理中电子的运动与有效质量的关系

当研究半导体中的电子在外力作用下的运动时,引入了有效质量这个概念,其概括了半导体内部势场的作用,使得在研究半导体中电子在外力作用下的运动规律时,可以不涉及到半导体内部势场的作用,有效质量将量子力学结果与经典力学牛顿第二定律联系起来了,本文主要研究半导体中电子在外力作用下的运动状态,并讨论有效质量与E-k图、平均速度和加速度的关系。     

原子里的强力胶

科学家们通过研究电子和正电子的碰撞实验,发现了一个很奇异的粒子——Ds(2317),并且认为它会有利于人们揭开原子结构之谜。 我们都知道,原子是由电子、质子和中子组成的,其中质子和中子组成小而致密的原子核,电子则围绕着原子核运动,在电子和原子核之间存在一个非常空旷的空间,因为和原子的大小比较起来,原子核的直径要小上     

封面说明

在半导体中注入自旋形成兼具电荷属性和自旋特性的稀磁半导体可以制成自旋阀、自旋二极管、高密度非易失性存储器以及磁感应器等新型的功能器件,具有诱人的应用前景.但是向传统的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中掺杂存在两点不足.首先,传统的稀磁半导体在引入自旋的同时也引入了载流子,这种自旋和电荷的捆绑效应严重制约了电性和磁性的调控维度.其次,基于掺杂中的不等价代     

“里德伯分子”的光谱表征

在一个里德伯原子中,至少一个电子被激发到一个具有非常高的主量子数的轨道中,该轨道将这个原子的电子壳层延伸到远远超过原子核的地方。基于由恩里科·费米1934年提出的思想,最近的一项理论工作预测．这样一个电子从处于基态的第二个原子的散射可能会产生有吸引力的相互作用。     

海外新知

6月13日出版的英国《自然》杂志的两篇论文讨论了将分子用作纳米尺度的装置中的电子元件的可能性。两项研究都在晶体管结构中采用了含有过渡原子的专门设计的分子。其中一项研究采用一个钴原子,另一项研究采用一对钒原子。目前,电子设备的基本单元是半导体晶体管,未来体积更小、能力更强的纳米电子     

等离子体

原子是由原子核和按一定轨道环绕原子核运动的电子组成的。气体原子中的电子在温度或射线的作用下,挣脱了自己的运动轨道而离去,这种现象叫做电离。气体电离后,失去了电子的原子变成了带正电荷的粒子,叫做正离子,离去的电子是带负电荷的粒子。假设在极高的温度下,一团气体中大部分原子都失夫了它原子核周围的电子(通常只失夫一个电子),结果便变成高度电离的气体。在高度电离的气体中带正电荷粒子的数目和带负电荷粒子的数目几乎相等,因此就称作等离子体。任何物质,当温度达到极高时,就成为等离子体。它是物质三态(固态、     

掺杂Os_(1-x)M_xSi_2(x=0.0625)(M=Re、Ir)的电子结构研究

本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波的方法,对OsSi_2晶胞的理论模型分别掺入Re和Ir原子,并对掺杂后的电子结构进行了理论计算。理论计算结果显示:1)Re和Ir两种杂质的掺入都使得OsSi_2晶胞的体积有所改变,造成了晶格畸变;2)系统总能量的计算表明Re、Ir掺杂时倾向于置换OsSi_2的OsII位置;Re的掺入使得OsSi_2的费米面向价带移动,形成了P型半导体;而掺Ir则使得OsSi_2的费米面向导带移动,形成了N型半导体。     

自由基

在我们这个由原子组成的世界中,有一个特别的法则,只要有两个以上的原子组合在一起,它的外围电子就一定要配对,如果不配对,它们就要去寻找另一个电子,使自己变成稳定的结构。科学家们把这种有着不成对电子的原子叫做自由基。当一个稳定原子的原有结构被外力打破,而导致这个原子缺少了一个电子时,自由基就产生了。当自由基与其他物质结合的过程中得到一个电     

原子间的“假原子”

原子在重叠时,由于多个原子的原子核相互作用,使得原子之间有一个点对原子外围的微粒有着强烈的吸附作用,这些外围粒子围绕这点形成一个没有原子核的"假原子"。"假原子"并不稳定,除非在特定条件才能稳定存在或者在捕获新的原子核就会化假为真。"假原子"会受到电磁场的束缚,从而稳定运动。处于稳定运动状态的"假原子"可以产生磁场。个体"假原子"在特殊温度和压强下也会保持稳定,这种外界条件叫做"假原子"的平衡态。不同"假原子"的平衡态也不一样。处于平衡态的假原子会因为自发运动的产生自己的磁场,拥有排斥周围强大磁场的特性。大量自发稳定运动的"假原子"是产生引力的最终原因。大量非自发不稳定假原子的规律运动的是受到引力的原因,也是它自己产生引力的原因。     

在原子、电子上找寻生命

我们无意间发现我们生活的空间和微观的原子、电子间有着些许的相似。宏观如太阳系,是八大行星在围绕着太阳做有规律的旋转,而微观体系原子中,是若干个电子在围绕着原子核旋转。如果把地球想像成一个正做着绕核运动的电子,那么这两者之间是否就有些许相像了呢?此外,我们发现运用于宏观态的许多定律与适用于微     

铁电体

持久带电的半导体把一种不导电的物体——电介质,放到带电体附近,就能够被感应带电:靠近带电体的一端带上与带电体相反的电,另一端带上与带电体相同的电。可是等把带电体拿开以后,这种带电体就马上“失去”电了。然而有这么一种半导体,它在感应带电以后,虽然把带电体拿开,仍然保持带屯。这种半导体有个古怪的名字,叫做“铁电体”。这个名字是怎么起的呢?原来,铁电体的电极化,就像铁磁物质(如铁、镍、钴和它们的合金等)的磁化一般。可以认力,铁磁物质和顺磁物质(如铝、铂     

毫微技术正在崛起

早在1991年,日本电子公司就成功地用半导体材料结晶硅制成仅有36个原子高的超微“金字塔”,创下将原子排列成立体状的世界最早纪录。此间,美国IBM公司则利用相似技术,用原子排出I.B.M.三个平面字母。这一切都预示着一项崭新技术——毫微技术的崛起。科学界认为它将导致人