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,     

Eu、N共掺锐钛矿相 TiO2电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了 Eu、N 单掺杂和共掺杂锐钛矿相TiO2的电子结构和光学性质.结果表明,Eu 单掺杂 TiO2体系,可以减少光生电子-空穴对的复合速率;N 单掺杂 TiO2增强了其对可见光的响应;而 Eu/N 共掺杂引起晶格畸变,导致禁带宽度变窄,光吸收带边红移到可见光区,提高 TiO2的光催化效率以促进其更好的利用太阳能.     

稀土Gd掺杂SnO2钛基电极对苯酚的降解性能

为了研究电化学降解苯酚的性能,采用不同稀土Gd掺杂量的SnO2钛基电极对苯酚进行电化学电解实验。实验表明,稀土Gd掺杂SnO2涂层阳极电极对苯酚具有较好的降解效果,并在稀土掺杂量为Sn：Sb：Gd=100：6：1和降解2．5h条件下,苯酚的去除率迟到了99．68％,比空白钛基电极表现出良好的降解效果,更适用于对苯类有机物的催化降解。     

物理所铁基超导体中自旋向列相的中子散射研究获重要进展

<正>中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)超导国家重点实验室研究人员利用非弹性中子散射实验手段,首次从自旋角度针对电子型掺杂铁基超导体BaFe2-xNixAs2中电子向列相问题开展了相关研究。他们发展了一套适合中子散射实验的退孪晶实验装置,通过在结构相变温度Ts之上沿着晶体b轴加偏置压力,单晶样品在Ts之下将保持单畴区形态,这构     

材料中的味精—稀土

一、稀土 1.定义元素周期表中第三副族钪、铱及镧系(包括从镧至镥的15个元素)等十七个元素被人们称为“稀土元素”或者简称“稀土”。稀土元素共占周期表全部元素的1/6,从发现至今仅有207年的历史(1794-2001)。2.稀土元素的特性功能稀土镧系元素具有独特的4f亚层电子结构,4f电子被外层完全充满的5S2和5P6电子所屏蔽。稀土元素因其独特的4f电子结构,大的原子磁距,很强的自旋     

SnO2纳米粒子的制备及性能研究

以SnCl4·5H2O、NiCl2·6H2O、氨水等为原料,控制反应溶液的pH值、反应物浓度、反应温度、掺杂比例等条件,采用化学沉淀法制备出SnO2纳米粒子,通过对其进行XRD、SEM、气敏性能的测试分析可知:用化学沉淀法获得的SnO2粒子粒径约为60nm,粒子呈球形,且分散性好,掺镍的SnO2薄膜对还原性气体H2有较高的灵敏度。     

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     

二维窄带Hubbard模型与高Tc超导电性

对二维窄带Hubbard模型诱导的超导电性做了研究,指出当对Mott-Hubbard凝聚态(绝缘态)掺杂引入空穴后,在合适的环境下将会导致超导电性,超导电子对由最近邻格点上两相反自旋的空穴在实空间形成。将上述机理应用到氧化物超导体上.发现与实验能够较好地符合,很自然地解释了YBa_2Cu_3O_(?)的Tc比La_(2-x)(Ba,Sr)_xCuO_(?)高。     

单层MSi_2N_4的电子结构与磁性研究

二维材料的发现开启了研究二维材料磁性的大门,为实现新功能器件拓宽了思路。基于第一性原理计算方法,本文研究了MSi_2N_4(M=Sc, Ti, V,Cr, Mn, Fe, Co, Ni和Cu)体系材料的电子结构和磁特性。结果表明,MSi_2N_4具有丰富的磁特性,CrSi_2N_4材料是非磁的半导体材料,而MSi_2N_4(M=V,Mn, Fe, Co, Ni, Cu)为普通的磁性金属。MSi_2N_4(M=Sc, Mn, V)表现出半金属特性,费米能级附近的电子可以实现100%的自旋极化,研究结果为自旋电子器件上的应用提供了理论依据和模型,在自旋电子器件上具有潜在的应用价值。     

中国科学院院士评出路明杯2005年中国十大科技进展新闻

6 我国科学家成功实现首次单分子自旋态控制 中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室的科研人员，将单分子化学与单个原子和分子的磁性研究结合起来，利用单分子选键化学首次实现了磁性离子自旋态控制。这是世界上首次利用局域的化学反应来改变和控制分子的物理性质，为单分子功能器件的制备提供了一个极为重要的新方法，揭示了单分子科学研究的新的广阔前景。通过这一方法对单分子实现了精确的“手术”操纵，调控单个分子的空间结构和电子结构，由此改变中心钴离子的自旋态，成功实现了对钴酞菁分子磁性的控制。     

超大各向异性磁电阻效应的研究进展

<正>由于电荷、自旋、轨道、晶格之间的耦合作用,强关联体系呈现了许多有趣的物理特性。在掺杂的钙钛矿型锰氧化物Ln_(1-x)A_xMnO_3中(Ln和A分别为稀土和碱土离子),通过掺杂、应力、外场等可以引起电荷、自旋、轨道、晶格之间耦合的微妙变化,从而引起显著的物理性质的改变。中国科学院宁波材料技术与工     

复合半导体石墨烯与氮化镓界面结构的性质

正本文采用基于密度泛函理论的第一性原理对单层石墨烯(2×2)/氮化镓(3~1/2×3~1/2)的异质结构进行了研究。重点讨论了界面处的几何结构,电子结构,表面的功函数以及石墨烯诱导的电荷密度的变化。计算表明,当单层石墨烯附在氮化镓表面时,其结合力为范德瓦尔斯力,体系表现出半导体特性,石墨烯在K点附近的狄拉克锥结构不再存在,并形成大小为0.12eV的带隙。表面的功函数为5.26eV,电子不容易脱离体系表面。计算结果为石墨烯作为氮化镓材料的吸附层的设计和应用提供了理论依据。     

中温氧化物燃料电池电解质材料制备和性能研究

中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的工作温度应低子800℃.本文重点对ZrO2基、CeO2基、Bi2O3基和ABO3型电解质材料的最新进展和发展趋势作了综述.以8%氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)作为电解质的SOFCs,工作温度在1000℃左右.经较低价的碱土和稀土离子(SP2+,Ca2+,Sc3+和Y3+)掺杂稳定ZrO2,在800℃,氧化钪掺杂氧化锆(Zr0.9Sc0.1O1.95,scandia doped zirconi-a,SSz)的电导率(0.1S/cm)比Zr0.9Sc0.1O1.95的(0.03S/cm)高得多.薄膜化是改进氧化锆基电解质的电导性能的另一个途径.厚度小于10μm的YSZ基SOFCs,在800℃时功率密度最大可达2W/cm2.研究新的稳定的双掺杂电解质材料将会是CeO2基材料研究的重点.Y2O3和Sm2O3共掺杂(Y0.1Sm0.1Ce0.8O1.9YSCO)在800℃时电导率可达到0.0549S/cm,电导活化能为0.77eV.sr和Mg共掺杂LaGaO3(LsGM)阳离子导体已成为中低温SOFCs的重要候选电解质材料.钙钛矿型氧化物是除了Bi2O3以外氧离子电导率最高的陶瓷材料.寻求新的、优良的中温SOFCs电解质材料仍是目前推动中温SOFCs实用化的关键因素之一,薄膜化技术是研究的另一个重点.     

覆盖度对Zn0(110)面吸附CO的电学特性的影响

本论文主要基于密度泛函数理论(Densityfunetionaltheory)的第一性原理,采用广义梯度近似(GGA)的PBE来计算交换关联能(不考虑自旋)方法。在Materials Studio中castep软件包建立ZnO模型,分析超级晶胞为1*1*1、2*2*1(即覆盖度1ml、1/4ml)三种覆盖度的电学特性的影响。主要内容如下:1.我们介绍ZnO的基本结构;2.探究Zn O的电子结构;3.计算ZnO(110)面的能带结构;4.研究吸附CO后ZnO的电子态密度。     

非中心对称超导体的序参量宇称混合效应:比热与自旋磁化率(英文)

在非中心对称超导体中,反对称的自旋-轨道耦合会导致自旋单态配对与三重态配对的混合.这里主要关注重费米子超导体CePt3Si,研究自旋-轨道耦合以及宇称混合对该系统比热和自旋磁化率的影响,得到了与实验可以比拟的理论结果.     

高电流密度下效率不降低的绿光OLED

有机电致发光器件(OLED)在高电流密度下效率降低是OLED产业化进程中的瓶颈问题,将超薄LiF层插入到以C545T掺杂Alq3为发光层的OLED器件中的发光层与电子传输层之间,在较高电流密度下,随着电流密度的增加,其外量子效率始终没有降低,直至达600mA/cm2时,最大值为4.79%。是同等条件下参考器件的外量子效率的7倍。器件的性能得到显著提升。     

铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究

溴酸盐是臭氧处理含溴离子的原水后生成常规水处理工艺难以去除的2B级(较高致癌可能性)潜在致癌物。本文采用一步水热法制备Eu-TiO_2光催化剂,以提高二氧化钛光催化去除水中溴酸盐效率。利用X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)等手段对制备的Eu-TiO_2材料进行了表征。本实验复合材料具有较窄的禁带宽度,Eu元素的掺杂后Eu-TiO_2材料中Eu的掺杂使得{101}晶面得到加强,同时抑制了电子-空穴对的复合,催化剂禁带宽度从2. 92 e V窄化至2. 71 e V,一定程度上拓宽了催化剂的光响应范围,从而显著地提高了催化活性。重复性试验表明,Eu-TiO_2材料去除溴酸盐的重复性和稳定性良好,说明Eu-TiO_2是一具有应用前景的光催化剂。     

铝掺杂氧化锌薄膜晶体管研究发展现状

通过检索近年来关于铝掺杂氧化锌薄膜晶体管(AZO-TFT)的相关文献,对文献进行研究综述。作为铟镓锌氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT)的替代方案,AZO-TFT近年来引起关注。文中阐述了不同的制备铝掺杂氧化锌薄膜晶体管的(AZO-TFT)有源层的方法,以期对今后的研究工作提供参考。     

光诱导单电子转移反应合成半胱氨酸环肽

本文主要研究以邻苯二甲酰亚胺为电子受体,以半胱氨酸肽链为电子给体的新型分子内给受电子体系化合物,在甲醇溶液中的光反应,发展了环肽类化合物的方法.化合物1a在甲醇溶液中经连续的光诱导单电子转移(SET)历程生成了半胱氨酸环肽化合物2a。所有新化合物的结构均经核磁共振谱、高分辨质谱所确定。     

高质量二维电子气材料研制及其器件应用

高迁移率GaAs/AIGaAs二维电子气(2DEG)结构材料在基础物理研究和新型器件及电路的应用方面有十分重要的意义。低温电子迁移率μ超过10~6cm~2/V·s的2DEG材料可用于研究分数量子霍尔效应。高迁移率和高载流子面密度的2DEG材料可用于研制高电子迁移率晶体管(HEMT)、超高速数字集成电路(VHSIC)和微波毫米波单片集成电路(MIMIC)等超高频、超高速微电子器件和电路,它们被广泛应用在雷达、制导、电子对抗、光纤通讯和数字微波通讯等领域。