【外延论文】具有高饱和磁化率和低矫顽力的室温铁磁性半导体掺铁 β-Ga₂O₃ 薄膜

        由四川大学的研究团队在学术期刊Nanoscale发布了一篇名为Room-temperature Ferromagnetic Semiconductor Fe-doped β-Ga₂O₃ Thin Films with High Saturation Magnetization and Low Coercivity（具有高饱和磁化率和低矫顽力的室温铁磁性半导体掺铁 β-Ga₂O₃ 薄膜）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃具有超宽带隙和高击穿强度，其新兴的铁磁性为制造坚固的自旋电子学器件提供了令人振奋的机会。然而，材料的低饱和磁化强度是其在磁性器件中实际应用的主要障碍。在本研究中，利用聚合物辅助沉积法合成了大面积Fe掺杂的β-Ga₂O₃稀磁半导体(DMS)薄膜，研究了Fe掺杂对其结构和磁性特性的影响。令人瞩目的是，优化后的样品在300 K时表现出高达70 emu/cm³的饱和磁化强度，远高于先前报道的稳定氧化物DMS薄膜，同时在300 K时矫顽力仅为12 Oe。进一步分析表明，样品遵循典型的束缚磁极化子(BMP)模型，高饱和磁化强度来源于Ga空位增强的BMP之间的强铁磁耦合。Fe掺杂β-Ga₂O₃薄膜凭借其高饱和磁化强度和低矫顽力，有望为相关半导体自旋电子学提供一个有前景的平台。

原文链接：

https://doi.org/10.1039/D4NR02869D