新型稀磁半导体Cd1-xMnxIn2Te4的光学和磁学性能

采用垂直Bridgman法制备出了x＝0.1、0.22和0.4的Cd1-xMnxIn2Te4晶体.采用红外透射光谱法研究了晶体的红外光学特性.用超导量子磁强计测量了样品在温度范围5～300K和磁场强度范围0～5T内的磁化强度.在中红外波段透过率曲线变化很小.随着x的增加Cd1-xMnxIn2Te4的光学带隙移向高能端.磁化率倒数χ-1与温度T的关系曲线在高温区服从居里-万斯定律,在低温下x≥0.22时向下偏离该定律.与具有相同Mn2+浓度的Cd1-xMnxTe晶体相比Cd1-xMnxIn2Te4晶体的交换积分常数较小.     

稀磁半导体Cd_(1-x)Mn_xS磁化率的研究

用振动样品磁强计和提拉法在1.5K≤T≤300K温度范围内系统测量了组分为0.03≤x≤0.45的Cd_(1-x)Mn_xS稀磁半导体单晶样品的磁化率.磁化率测量表明在高温区服从居里-外斯定律。从定量分析得到Mn~(++)离子间交换积分常数值.低场磁化率与温度变化规律(最低温度达1.5K)表明当样品x≤0.2时,体系仍然为顺磁态;而当样品组分x=0.3时,经零场冷却后磁化率在温度T_f处观测到一个尖峰,对x>0.3样品亦得到类似结果,只是磁化率在不同冻结温度T_f处对应一个较宽的峰。这些结果说明在低温区发生从顺磁态到自旋玻璃态的相变.文中给出Cd_(1-x)Mn_sS的磁相图并对此作了讨论.     

MnxCd1-xIn2Te4晶体生长及其性能研究

采用ACRT-B法生长了四元稀磁半导体化合物Mn0.1dCd0.9In2dTe4晶体。采用扫描电镜、X射线衍射仪、ISIS能谱仪、Leica定量金相分析仪以及傅里叶变换红外光谱仪研究了晶体中相的结构，形貌、成分及晶片的红外透射光谱。发现晶体生长初始端由于溶质再分配而引起成分偏离配料比，结果出现三种相：α相、β相和β1相，其中α相和β相是在晶体生长过程中形成的，随温度降低，从α相中又析出β1相，当晶体生长到稳定段，完全形成β相，Mn0.1Cd0.9In2Te4晶体从生长初始端到接近稳态区，β1相内规则排列状向不规则排列的近似圆片状发展。禁带宽度为1.2eV的Mn0.1Cd0.9In2Te4在10000～4000cm^-1的近红外波数范围内，其透过率最高达83%，在4000～5000cm^-1的中红外波数范围内透过率为59%～65%。     

Cd0.8 Mn0.2Te晶体的生长及其性能

通过适当的工艺措施,采用传统布里奇曼法生长了尺寸为φ30mm×120mm的Cd0.8Mn0.2Te晶体.对晶体进行了X射线粉末衍射、X射线双晶摇摆曲线、紫外-可见光光谱、红外透过率及电阻率测试.测试结果表明,晶体结构为立方型,半峰宽较低,吸收边为720nm,对应禁带宽度为1.722eV,晶体的红外透过率和电阻率都较高.并讨论了晶体中的缺陷对红外透过率和电阻率的影响.     

稀磁半导体Zn1—xMnxSe外延薄膜与超晶格的光学特性的研究

用分子束外管生长了不同组分ｘ的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ外延膜和Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ超晶格，由于Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ的能隙Ｅｇ随组分变化在爸组分区形成弓形，且弓形的范围随温度变化的反常特性，首次在光致发光谱（ＰＬ）中观测到当温度升高时，Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ超晶格中由ＺｎＳｅ为阱、Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ为垒转换成Ｚｎ－１ｘＭｎｘＳｅ为阱，ＺｎＳｅ为垒，瞬态光致发光结果表明，Ｚｎ１－ｘＭｎ     

硫系相变材料Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5薄膜相变速度及电学输运性质研究

利用磁控溅射方法制备了Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5两种相变存贮材料的薄膜.原位X射线衍射(XRD)的结果表明,随着退火温度的升高,Ge1Sb2Te4和Ge2Sb2Te5薄膜都逐步晶化,材料结构发生了从非晶态到面心立方结构、再到六角密堆结构的转变.由衍射峰的半宽高可以看出,在达到第一次相变温度后,Ge2Sb2T...     

高阻值Cd1-xZnxTe晶体的生长及其性能测试

通过适当的工艺措施,采用Bridgman法生长了直径为30mm的X射线及γ射线探测器级的Cd0.9Zn0.1Te晶锭.测试结果表明:该晶锭结晶质量良好,位错密度低,成分均匀,杂质含量低,红外透过率和电阻率都十分接近本征Cd0.9Zn0.1Te的值.并从晶体的生长特性、缺陷和杂质的角度,分析了生长高性能晶体的条件,研究了生长Cd1-xZnxTe晶体的x值与缺陷和杂质浓度之间的关系.     

II—VI族稀磁半导体ZnTe／Zn1—xMnxTe超晶格光学性质的研究

在１１Ｋ－８０Ｋ温度范围内研究了用ＭＢＥ生长的ＺｎＴｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ超晶格样品的光致发光光谱、光调制反射谱和拉曼散射谱。在考虑了样品中晶格中失配所致的应力效应后对激子能级进行了理论计算,并讨论了导带偏移Ｑｃ和平均晶格常数的取值对计算结果的影响,还研究了ｘ值对轻、重空穴激子能级位置的影响。在拉曼散射实验结果中不仅观测到高阶声子（６阶）,还观测到垒中和阱垒间光学声子的组合模。     

稀磁半导体Zn_（1－x）Mn_xTe的巨法拉第旋转和激子能量

在９０～３００Ｋ温度范围测量和研究了组分为０．２≤ｘ≤０．６的稀磁半导体Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ的法拉第旋转随入射光子能量和组分的变化．利用单振子模型获得了激子能量与组分的关系．还研究了法拉第旋转随温度的变化，得到激子能量的温度系数为－７．３×１０－６ｅＶ／Ｋ（ｘ＝０．３），首次从法拉第旋转测量获得了该晶体的居里温度．     

稀磁半导体(Ga1-xFex)As的磁性及稳定性

运用第一性原理下的LMTO-ASA方法研究稀磁半导体(Ga1-xFe x )As( x ＝1,1/2,1/4和1/8)的电子结构、磁性及其稳定性.计算了Fe掺杂浓度的变化对(Ga1-xFe x )As的磁性及稳定性的影响.     

稀磁半导体(Ga_(1-x)Fe_x)As的磁性及稳定性

运用第一性原理下的LMTO-ASA方法研究稀磁半导体(Ga1-xFex)As(x=1,1/2,1/4和1/8)的电子结构、磁性及其稳定性.计算了Fe掺杂浓度的变化对(Ga1-xFex)As的磁性及稳定性的影响.     

稀磁半导体ZnX∶Co2+光磁性质的双共价因子和双ξ模型

考虑到d电子t2g轨道与eg轨道局域性的差异,用双共价因子研究了掺Co2+的共价晶体ZnX(X=S,Se)的光学吸收谱.在研究顺磁g因子时,除考虑中心离子的旋-轨耦合贡献外,还计及配体的旋-轨耦合贡献(双ξ模型).研究表明,计算结果与实验值吻合得很好,对于一些共价性较强的化合物晶体,该方法更加有效.     

稀磁半导体ZnX∶Co2+光磁性质的双共价因子和双ξ模型

考虑到d电子t2g轨道与eg轨道局域性的差异,用双共价因子研究了掺Co2+的共价晶体ZnX(X=S,Se)的光学吸收谱.在研究顺磁g因子时,除考虑中心离子的旋-轨耦合贡献外,还计及配体的旋-轨耦合贡献(双ξ模型).研究表明,计算结果与实验值吻合得很好,对于一些共价性较强的化合物晶体,该方法更加有效.     

Ni（pz）_4Cl_2型化合物的光磁性质理论研究

本文利用ｄ８（Ｄ＊４ｈ）全组态混合统一晶场理论对Ｎｉ（ｐｚ）４Ｃｌ２型化合物的吸收光谱、基态ＺＦＳ、ＥＰＲ参量及顺磁磁化率进行了统一的计算和理论分析．理论结果与实验观测值符合甚好，从而对Ｎｉ（ｐｚ）４Ｃｌ２的光、磁性质作出了完整的、合理的理论解释。     

Ni(pz)_4Br_2型络合物的光、热、磁性质的理论研究

本文利用d8（D*（4h））对称性与d8（D*（2h））对称性线性叠加d8［（1－C2）D*（4h）＋C2D*（2h）］作为Ni2+离子的环境品场，借助于强场能量矩阵和全组态混合EPR理论对Ni（pz）_4Br_2型络合物的吸收光谱、肖特基（Schottky）热容量和顺碰碰化车进行了统一计算和理论分析．理论结果与实验观测值符合甚好．从而对Ni（pz）_4Br_2的光、热、磁性质作出了完整、合理的理论解释．