d carrier induced intrinsic room temperature ferromagnetism in Nb:TiO2 film
d carrier induced intrinsic room temperature ferromagnetism in Nb:TiO2 film
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d Nb:TiO2 薄膜中载流子诱导的本征室温铁磁性
DOI：
10.1063/1.4707378
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发表时间：
2012-05
影响因子：
4
通讯作者：
J. C. Nie
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
L. He;R. F. Dou;C. M. Xiong;J. C. Nie
采用脉冲激光沉积技术在LaAlO_3(100)衬底上制备了锐钛矿型和Nb：TiO_2高晶态薄膜。Nb：TiO2室温铁磁性明显，而纯TiO2室温铁磁性不明显。在金属Nb：TiO2中观察到的近藤效应和反常霍尔效应有力地证实了本征局域磁矩与载流子之间存在交换作用。Nb：Ti02薄膜的高能分辨x射线光电子能谱研究表明，Ti3+和Nb4+离子有清晰的信号，其中有一个未配对的d电子负责局部磁矩。这一结果与自旋极化第一原理计算符合得很好。
High crystalline anatase TiO2 and Nb:TiO2 thin films were fabricated on LaAlO3 (100) substrates by pulsed laser deposition. Room temperature ferromagnetism was obtained in Nb:TiO2 but absent in pure TiO2. The Kondo effect and anomalous Hall effect observed in metallic Nb:TiO2 strongly confirmed the existence of exchange interaction between intrinsic local magnetic moments and carriers. High energy resolution x-ray photoelectron spectroscopy studies of the Nb:TiO2 thin film revealed clear signals of Ti3+ and Nb4+ ions, which had one unpaired d electron responsible for the local magnetic moments. This result consisted quite well with the spin polarized first principle calculation.
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