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利用x射线光电子能谱的深度剖面技术,对不同衬底温度下分子束外延生长的Mn薄膜及其与GaAs(001)衬底间的界面进行了元素组分和化学结合状态随深度变化的研究。实验发现衬底温度等于400K时制备的fcc-Mn/GaAs(001)体系中,fcc-Mn层与GaAs衬底之间存在一层较厚的Mn-Ga-As的缓冲层;衬底温度等于300K(室温)时制备的a-Mn/GaAs(001)体系中也存在类似的缓冲层,但它的厚度与fcc-Mn的情形相比要小得多;而当衬底温度等于450K时制备的体系在GaAs衬底之上全部是Mn-Ga 相似文献
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报道了用高能电子衍射研究Co在GaAs(001)表面上分子束外延生长的实验结果.发现当生长温度为150℃时,Co膜的外延可以分为三个阶段:最初的3nm Co膜的晶体结构是体心立方亚稳相;接下来的4nm是复杂的多相结构;从7nm往后,Co膜则是单晶的六角密堆积结构热力学稳定相.这一新的实验结果,澄清了前人有关这一体系外延层晶体结构的矛盾之处,并清晰地建立了Co在GaAs(001)表面外延生长的物理图象.
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利用扫描隧道显微镜(STM)系统地研究了C60薄膜在GaAs(001)表面的异质外延生长.在GaAs(001)2×4-β相表面,观察到C60薄膜以非密排面进行生长,并在生长中有结构相变产生.实验数据表明,薄膜下层面心立方(fcc)的晶格常数比C60晶体的晶格常数要大13%;而薄膜的表层结构则展示了非理想的六角密堆(hcp)结构,其表面为hcp(1100)面,生长过程是非理想的层状生长模式.在GaAs(001)-c(4×4)衬底上,C60薄膜的表面仍然是fcc(111)面,其结构参数与C60晶体一致,但C60薄膜采用了三维模式进行生长
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采用紧束缚方法计算了GaAs/Ge_xSi_(1-x)(001)的电子能带结构.按GaAs的畸变势常数实验值决定紧束缚参数随键长变化的标度定律指数.计算时同时考虑由应变引起的键长和键角变化对电子能带结构的影响.计算结果表明:当衬底合金组分x<0.3时,应变GaAs层将由直接能隙结构转变成间接能隙结构.除L点导带能谷外,其它各导带底能谷的电子电导率有效质量均基本保持不变.为了使应变GaAs层仍保持较好的电学特性,衬底合金组分x最好大于或等于0.5.
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利用实验测量和理论计算相结合的方法,研究了介于B2结构CoFe低有序合金和L21结构Co2FeSi高有序合金之间的Co50Fe50-xSix合金的结构相变、磁相变、分子磁矩和居里温度.采用考虑Coulomb相互作用的广义梯度近似(GGA+U)方法计算了合金的能带结构.研究发现,合金出现较强的原子有序倾向,表现出较强的共价成相作用.合金的晶格常数、磁矩、居里温度随Si含量的增加而线性地降低,极限成分Co2FeSi合金的分子磁矩和居里温度分别达到5.92μB和777 ℃.原子尺寸效应导致合金晶格发生变化,但并未成为居里温度和分子磁矩变化的主导因素.分子磁矩的变化符合Slater-Pauling原理,但发现原子磁矩的变化并非线性,据此提出了共价成相对磁性影响的观点.采用Stearns理论解释了居里温度的变化趋势,排除了原子间距对居里温度的主导影响作用.能带计算的结果还表明,Co2FeSi作为半金属材料并非十分完美,可能在实际应用中会出现自旋极化率降低的问题.发现该系列合金的结构相变和磁相变随着成分的变化聚集在窄小的成分和温度范围内.
关键词:
磁性
Heusler合金
结构相变 相似文献
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Ge1-xSnx是一种新型IV族合金材料, 在光子学和微电子学器件研制中具有重要应用前景. 本文使用低温分子束外延(MBE)法, 在Ge(001)衬底上生长高质量的Ge1-xSnx合金, 组分x分别为1.5%, 2.4%, 2.8%, 5.3%和14%, 采用高分辨X射线衍射(HR-XRD)、卢瑟福背散射谱(RBS) 和透射电子显微镜(TEM)等方法表征Ge1-xSnx合金的材料质量. 对于低Sn组分(x≤ 5.3%)的样品, Ge1-xSnx合金的晶体质量非常好, RBS的沟道/随机产额比(χmin)只有5.0%, HR-XRD曲线中Ge1-xSnx衍射峰的半高全宽(FWHM)仅100' 左右. 对于x=14%的样品, Ge1-xSnx合金的晶体质量相对差一些, FWHM=264.6'.
关键词:
锗锡合金
锗
分子束外延 相似文献
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采用紧束缚方法对生长在GexSi1-x(001)衬底上的应变GaAs层的价电子能带结构和空穴的三次非线性光学极化率x(3)进行了计算结果表明,由于应变的存在,使GaAs层的空穴有效质量和价带态密度变小,而使偏振方向在(001)面内的三次非线性光学极化率xxxxx(3)变大.
关键词: 相似文献
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采用经验的紧束缚方法对生长在Si(001)衬底上的应变合金GexSi1-x的光学常数进行了计算。应变对电子能带结构的影响,通过紧束缚参数随键角方向余弦的变化以及键长按经验的标度定则的变化而进行计算。其中标度指数根据对Ge和Si的畸变势常数的实验值进行拟合而确定。计算介电常数虚部时出现的动量矩阵元,根据对Ge和Si的介电常数虚部的实验曲线拟合而决定。列出了当x=0.2和1时的光学常数——介电常数虚部ε2、折射率n、吸收系数α和反射率R的计算结 相似文献
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对多晶Y3Fe3Fe5-xMnxO12(x=0.05和0.09),得到300K下的中子衍射曲线。发现当x=0.05时,Mn3+离子占据16a和24d位置的几率分别为0.72和0.28;当x=0.09时,Mn3+离子全部占据16a位置;还得到两种组分16a和24d位置各自的磁矩值。在外磁场(800—10KOe)下测量Y3Fe5-xMnxO12(x=0—0.11)的磁化曲线,温度范围是1.5—300K。得到饱和磁矩值;并利用趋近饱和定律确定1.5K下的磁晶各向异性常数k1值,发现|k1|值随含锰量增加而减小。
关键词: 相似文献
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用单辊急冷法制备了非晶态(Fe1-xVx)84B16(x=0,0.02,0.04,0.06,0.10)合金的薄带,分别用磁天平和四端引线法测量了饱和磁化强度和高温电阻率的温度关系。得到平均每个磁性原子的磁矩随V含量的增加近似线性下降,计算出每个Fe原子和每个V原子的平均磁矩分别为2.08μB和-5.08μB。居里温度Tc从x=0时的622K下降到x=0.10时的478K。利用自旋波激发公式:σ(T)=σ(0)(1-BT*
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