近期, 我院黄志高教授、张健敏副教授等的研究成果在《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》上发表

时间:2019-05-06浏览:328

近期,我院黄志高教授张健敏副教授及研究生陈翔和贾海等的研究成果The structure, electrical and magnetic properties of M-doped PbPdO2 (M = Cu, Co, Fe) thin flms: A frst-principles and experimental study在《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》上发表。

 

论文简介如下:

自旋零带隙半导体因其独特电子结构特性成为了近年来的研究热点,特别是PbPdO2基材料展现出的巨电致电阻效应、巨磁阻效应和高温铁磁性等迷人特性使其在自旋电子器件等领域存在重要的应用价值。

本工作通过理论和实验结合的研究手段在磁性原子CuCoFe掺杂的PbPdO2薄膜材料中取得了重要进展。首先通过PLD生长技术合成了高质量的PbPdO2PbPd0.9M0.1O2 (M = Cu, Co, Fe)薄膜随后利用XRD, Raman, SEM, XPS, AFM and VSM等表征手段我们发现CuCoFe原子能够成功掺入到(002)择优方向的薄膜材料。三种磁性原子的价态分别为Cu1+Co2+3+Fe3+。在纯PbPdO2及三种磁性原子掺杂的薄膜中我们均发现了高温金属-绝缘体转变现象,转变温度达330-370K。有意思的是,研究发现Fe原子的引入会大幅提高材料的电阻率,而CuCo则会减小(如图1所示),通过理论分析和第一性原理计算我们给出了很好的解释。

更为重要的是,实验观测和理论计算均发现三种磁性原子的引入都大大提高了材料的磁性,且结果都显示Fe原子的增强作用最为明显。基于上述重要的研究发现,结合第一性原理分析,我们提出了Pb空位O原子变价(O2-O1-转变)协同诱导材料带隙及磁性变化的理论机制。

  

  

官网链接https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.04.084

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