XMCD和XAFS研究Mn(Co)-Ge(GeSi)稀磁半导体的结构及磁性

兼有电荷和自旋两种特性的稀磁半导体，将成为新一代的信息处理和存储、量子计算和量子通讯等领域的重要材料。制备出常温居里温度的稀磁半导体和确定Mn及其它掺入元素对稀半导体的电学和磁学性质的影响规律，是当前需要解决的首要问题。本项目拟用分子束外延、离子束注入、磁控共溅射方法制备不同Mn分布形式的Mn-Ge模型样品和生长高居里温度的Mn(Co)-Ge、Mn(Co)-GeSi稀磁半导体。利用具有元素特征的同步辐射磁性圆二色谱(XMCD)和荧光X射线吸收谱(XAFS)等方法分别研究Mn(Co)-Ge(Si)稀磁半导体中Mn、Ge、Co的原子结构、电子结构，及Mn和Co的电子自旋状态，了解替位Mn、间隙Mn、Mn团簇、MnGe化合物与其稀磁半导体居里温度的关系，明确其电磁性受生长条件、退火温度等因素的影响，认识Co对提高其铁磁相稳定性的作用。为制备高居里温度的IV族稀磁半导体提供理论和实验依琚。