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利用氧化锆中铁掺杂的磁学性质

材料科学 2013-02-18 v2

摘要

本研究从理论和实验两方面探讨了 Fe 掺杂对 ZrO2 (ZrO2:Fe) 的影响。通过第一性原理模拟,我们研究了磁化密度以及 Fe 原子间的磁相互作用。我们还考虑了氧空位存在对此的影响,并将我们的发现与基于杂质带和载流子介导磁相互作用的模型进行了比较。在实验上,通过原子层沉积生长了高掺杂浓度的 ZrO2:Fe 薄膜(约 20 nm)。透射电子显微镜和能量色散 X 射线映射提供了 Fe 在 ZrO2 中均匀分布的实验证据,而 X 射线衍射证实了萤石晶体结构的存在。交变梯度力磁力计测量显示在室温下存在磁信号,但每个原子的磁矩较低。我们对实验测量结果与理论模拟结果进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1207.5692,
  title  = {Exploiting magnetic properties of Fe doping in zirconia},
  author = {Davide Sangalli and Elena Cianci and Alessio Lamperti and Roberta Ciprian and Franca Albertini and Francesca Casoli and Pierpaolo Lupo and Lucia Nasi and Marco Campanini and Alberto Debernardi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1207.5692},
  year   = {2013}
}

备注

8 pages, 9 figures. JEMS 2012