Science“125个重大科学问题”迎新进展:科学家揭示二维铜/...

早在1991年,美国国家科学研究委员会就指出:稀磁半导体在信息通讯、处理和存储等方面有着广泛的应用前景。2005年,Science在创刊125周年之际发布了125个重大科学问题,其中就包括“能否得到室温铁磁性半导体”这一问题。近年来,量子计算、电子传感和高密度信息存储的快速增长,推动了先进数据存储材料需求的增长。

进展| 化学压力提高稀磁半导体居里温度

压力可以改变稀磁半导体的能带宽度,从而改变载流子特性、增强铁磁交换作用,进而调节材料的居里温度。他们利用金刚石压砧结合X射线磁圆二色(XMCD)等谱学技术,证实了物理外压对BZA铁磁性的有效调控,研究结果进一步表明在不引起晶格畸变的前提下压缩晶胞体积,将能进一步提升BZA居里温度[PhysicalReviewB95,94412(2017...

物理所宽禁带半导体磁性起源研究取得新进展

稀磁半导体为我们提供了同时利用电子的电荷属性和自旋属性的机会,有望带来信息技术的重大变革。近年来,通过3d过渡族元素掺杂制备具有室温铁磁性宽禁带半导体的研究取得了很大的进展,但其磁性的起源一直存在争议。有些过渡族元素掺杂的宽禁带半导体的磁性被认为源于第二相或磁性元素在基体中的偏聚,而并非本征属性。近期,...

《科学》发表物理所磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究进展

通过第一性原理计算和理论分析,他们发现这一磁性原子掺杂体系与一般的稀磁半导体有明显的不同,这里不需要有载流子,体系仍然保持着绝缘体的状态,且可以实现铁磁的长程有序态。而且由于薄膜中掺杂原子的自旋极化与强烈的自旋-轨道耦合,在这一体系中无需外加磁场,也无需相应的朗道能级,在适当的杂质掺杂浓度和温度下,...

同步辐射技术在研究低维磁性材料方面取得重要进展

并利用同步辐射软、硬X射线吸收谱学技术等的一系列测量和理论分析,证实了包覆ZnS或Ag2S壳层引起的Co3d能级在ZnO带隙间位置的改变是导致量子点中磁性相互作用转变的原因。该研究成果发表于J.Am.Chem.Soc.2014,136,1150-1155,审稿人认为“这是一个在稀磁半导体领域内有突破性的工作。”...

宽带隙半导体非磁性掺杂研究获进展

一种可能的解释为:Al原子最外层为3个电子,比Si最外层少1个电子,通过Al元素的掺入,在SiC中引入了未成对电子,导致自旋磁矩的存在(www.e993.com)2024年11月22日。该研究结果为宽禁带半导体中实现自旋长程有序提供了一条新的途径,同时加深了对稀磁半导体磁性起源的认识。该成果发表在近期出版的《美国化学会志》上。

微量元素掺杂稳定SiC晶型研究进展

此外,SiC在掺杂过程中极易出现多晶型SiC共存现象一直是困扰研究人员的一个难题。本研究发现Al元素掺杂具有明显的稳定4H-SiC晶型的作用,为微量元素掺杂稳定SiC晶型提供了一个新的方法。该研究结果为宽禁带半导体中实现自旋长程有序提供了一条新的途径,同时加深了对稀磁半导体磁性起源的认识。

半导体材料分类和国内外进展情况

近年来，又有一些新型半导体材料受到人们的重视，得到较快发展，主要包括氮化铝（AlN）和金刚石等超宽禁带半导体材料、石墨烯和二硫化钼（MoS2）等二维纳米材料、有机半导体材料及稀磁半导体材料等。半导体材料分类硅半导体材料硅在当前的应用相当广泛，它不仅是半导体集成电路，半导体器件和硅太阳能电池的基础材料，而且...

进展| 在磁性外尔半金属中首次提出“自旋轨道极化子”概念

与稀磁半导体中的磁极化子类比,该“自旋轨道极化子”有望在非磁性关联拓扑材料中引入内禀磁矩,从而形成“稀磁拓扑半金属”这一新的物质形态。此外,该工作也预示着可以在新型的量子拓扑材料中实现“缺陷量子工程”,即通过改变材料制备参数与原子操纵技术等对缺陷结构的尺寸、浓度与空间排布等进行精准控制,形成缺陷有序...

自旋电子学研究的现状与趋势

与传统的FET相比,自旋FET有很多优点(能使电子自旋翻转,而不是把电子从半导体通道中驱赶出去,这样它所需要的能量就小得多,而且自旋翻转的过程也比驱赶电子的过程快得多),但是至今为止尚无人制造出这样的自旋FET。在开发spin-FET过程中,寻找高居里温度的稀磁半导体材料,成为自旋电子器件的关键。