Mn掺杂SiC基稀磁半导体薄膜的结构和磁性研究

• 作者: 周小东 周思华 孙春梅 孙现科 王少辉 蒋卫华
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 SiC Mn掺杂 铁磁性 缺陷
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化 Surface Strengthening and Functionalization
• 页码范围: 45-49
• 页数: 5页
• 分类号: TG174.444|O472
• 字数: 3098字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.009

摘要

目的：从原子水平探究Mn掺杂SiC薄膜的磁性起源。方法采用射频磁控溅射技术制备不同掺杂浓度的Mn掺杂SiC薄膜,并采用X射线衍射技术、X光电子能谱、同步辐射X射线近边吸收精细结构技术、物理性质测试系统对薄膜的结构、组分和磁性能进行研究。结果晶体结构和成分分析表明,1200℃退火后的薄膜形成了3 C-SiC晶体结构,且随着Mn掺杂浓度的增加,3 C-SiC晶体的特征峰向低角度移动。在Mn掺杂浓度(以原子数分数计)为3%,5%,7%的薄膜中,掺杂的Mn原子以Mn2+的形式存在；而在9%Mn掺杂的SiC薄膜中,则有第二相化合物Mn4 Si7形成。局域结构分析表明,薄膜中均不存在Mn金属团簇和氧化物,在3%,5%和7%Mn掺杂的薄膜中,掺杂的Mn原子主要以代替C位的形式进入3C-SiC晶格中,而在9%Mn掺杂的薄膜中,掺杂的Mn原子以C替位形式和Mn4 Si7共存。磁性测试表明,制备的Mn掺杂SiC薄膜具有室温铁磁性,且饱和磁化强度随着Mn掺杂浓度的提高而增加。结论薄膜的室温铁磁性是本征的,磁性来源与掺杂的Mn原子以Mn2+取代SiC晶格中C位后导致的缺陷有关,符合缺陷导致的束缚磁极子机制。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王少辉	周口师范学院物理与机电工程学院	9	13	2.0	3.0
2	周小东	周口师范学院物理与机电工程学院	20	26	3.0	4.0
3	周思华	周口师范学院物理与机电工程学院	24	55	4.0	7.0
4	孙现科	周口师范学院物理与机电工程学院	6	4	1.0	2.0
5	蒋卫华	周口师范学院物理与机电工程学院	1	3	1.0	1.0
6	孙春梅	周口师范学院物理与机电工程学院	1	3	1.0	1.0