p型掺杂Fe的CuCrO“ 2半导体薄膜的磁,电和光学性质

VIP专享 2021-02-24 14:11:34 1.49MB PDF
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通过脉冲激光沉积制备具有c轴准外延取向的Fe掺杂CuCrO2铜铁矿薄膜,该薄膜具有相当好的p型导电性,TC远高于室温的铁磁性,并且在可见光范围内具有较高的透明度。 研究了铁浓度(0-15 at%)对组织和物理性能的影响。 用Fe3 +代替Cr3 +会引起晶格膨胀,这有利于氧的插入并因此产生较高的空穴浓度。 因此,p型电导率显着提高到28 S cm-1。 此外,Fe3 +的引入导致空穴介导的Fe3 + -Cr3 +超交换耦合负责室温铁磁性。 当居里温度⩾550K时,随着Fe浓度的增加,饱和磁化强度增强。但是,可见光范围内的透明性无法从Fe掺杂中受益。 在750 nm波长处,透射率从x = 0的75%降低到x = 15 at%的65%,这可以解释为电荷载流子对光子的增强散射。 通过添加Fe,直接光学带隙被3.8%调制。 结果表明,用铁代替Chrome是获得高性能CuCrO2薄膜的有效途径,该薄膜有望成为有前途的p型透明稀释磁性半导体材料。

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