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      鄭州華晶金剛石股份有限公司

      等離子體化學與新材料湖北省重點實驗室:室溫鐵摻雜金剛石稀磁半導體

      關鍵詞 摻雜金剛石 , 半導體|2022-10-26 12:09:11
      摘要 稀磁半導體是指在非磁半導體中的部分原子被過渡金屬元素取代后形成的磁性半導體。因具有半導體和磁性的性質,即在一種材料中同時應用電子的電荷和自旋兩種自由度,稀磁半導體引起了廣泛研究。金...

             稀磁半導體是指在非磁半導體中的部分原子被過渡金屬元素取代后形成的磁性半導體。因具有半導體和磁性的性質,即在一種材料中同時應用電子的電荷和自旋兩種自由度,稀磁半導體引起了廣泛研究。金剛石具有高熱導率、高擊穿電場、高載流子遷移率、高載流子飽和速率和低介電常數等優異的特性,還具有穩定的化學性能、高硬度、耐磨性和抗輻射性,因而被視作第四代半導體材料。探索摻鐵金剛石薄膜的制備工藝具有重要意義。

             武漢工程大學等離子體化學與新材料湖北省重點實驗室趙洪陽教授、馬志斌教授團隊,使用C15H21FeO6作為鐵源,乙醇為碳源,通過微波等離子體化學氣相沉積法(MPCVD)制備了低溶解度的鐵金剛石,并探究了鐵金剛石的相位、形態、磁性、光學和電子性能。

             磁測量和磁力顯微鏡圖像揭示了其室溫鐵磁特性,從順磁性到鐵磁性的鐵磁轉變溫度高于室溫。Fe金剛石的帶隙為1.65eV,這表明Fe金剛石是種室溫稀磁半導體。該研究為探索新的自旋電子學材料及其應用奠定了基礎。

             相關的成果以“Designing of room temperature diluted ferromagnetic Fe doped diamond semiconductor”為題,發表在Functional Diamond雜志上。

             引用格式:
             Tianwei Li, Jianxin Hao, Wei Cao, Tingting Jia, Zhenxiang Cheng, Qiuming Fu, Hongyang Zhao & Zhibin Ma. Designing of room temperature diluted ferromagnetic Fe doped diamond semiconductor. Functional Diamond. 2022; 2(1): 80-83. DOI: 10.1080/26941112.2022.2098065論文推薦RECOMMEND

             通信作者:趙洪陽,馬志斌

             推薦語:通過微波等離子體化學氣相沉積法制備了低溶解度的鐵金剛石,研究表明Fe金剛石是種室溫稀磁半導體。

             通信作者:

             趙洪陽 “湖北省教育廳有關人才計劃學子”特聘教授,2008年于山東大學晶體材料國家重點實驗室獲得博士學位,研究方向為晶體材料;2008年到2012年在日本國立材料研究所(NIMS)做博士后研究,分別擔任日本學術振興會特別研究員、NIMS項目研究員;2012年至今擔任NIMS客座研究員,2017年至今擔任NIMS研究顧問;2012年以副研究員進入中國科學院上海硅酸鹽研究所工作;2015年入職武漢工程大學材料學院,獲得湖北省“湖北省教育廳有關人才計劃學子”特聘教授和“工大學者”特聘教授支持。在Advanced Electronic Materials, Applied Physics Letter, Crystal Growth & Design, Scientific Reports等國際期刊上發表論文五十多篇,三篇英文專著邀請章節,參與編寫上海辭書出版社“大辭?!币粫?。申請國家專利4項。

             馬志斌   湖北省武漢市武漢工程大學材料科學與工程學院教授,主要從事等離子體技術與功能薄膜材料方面的研究工作,在新型等離子體源的設計、金剛石薄膜材料的制備等方面的研究成果得到轉化應用。先后主持完成國家、省自然科學基金等縱橫向科研項目10余項。作為第一作者或通訊作者在國內外核心刊物上發表研究論文70余篇,其中SCI收錄50余篇。獲國家發明專利15項。

       

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