[发明专利]高饱和磁化强度氧化物稀磁半导体纳米点阵列的制备方法

说明书

本发明公开了一种高饱和磁化强度(In1‑xFex)2O3氧化物稀磁半导体纳米点阵列的制备方法，是将制备的双通多孔超薄阳极氧化铝模板转移到Al2O3(0001)基片上，在覆有模板的基片上采用脉冲激光沉积的方法生长大面积高度有序的(In1‑xFex)2O3纳米点阵列，最后将模板去除。本发明所得的具有室温铁磁性(In1‑xFex)2O3纳米点直径为30～100nm，高度为20～40nm，间距为65～150nm，点密度为176Gb/in2～33Gb/in2，样品在温度为300K时表现为铁磁性，并且该纳米点阵列的饱和磁化强度比相同条件下制备的相同厚度薄膜有大幅提升。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，特别涉及一种高饱和磁化强度(In1-xFex)2O3氧化物稀磁半导体纳米点阵列的制备方法。

背景技术

稀磁半导体材料集电子的电荷和自旋属性于一体，同时具有半导体和磁学性质，表现出很多优良的磁、磁光、磁电性能，使其在自旋电子学领域中受到了广泛关注。自从2000年Dietl等人从理论上首次预测了Mn掺杂ZnO稀磁半导体的室温铁磁性，人们对氧化物稀磁半导体开展了大量的研究工作。其中Fe掺杂In2O3稀磁半导体的研究备受人们的关注，主要原因是Fe在In2O3主体中的固溶度高，能够有效避免产生有关铁以及铁的氧化物团簇。目前，人们已经采用不同的方法如脉冲激光沉积、溶胶凝胶、固相反应等制备出了具有室温铁磁性的Fe掺杂In2O3稀磁半导体薄膜及粉末，但所得样品的饱和磁化强度都比较低。若能通过某种方法获得室温铁磁性且具有高饱和磁化强度的氧化物稀磁半导体，即可提高材料的信噪比，这对于未来自旋电子器件有更为广阔的应用前景。为了进一步提高Fe掺杂In2O3稀磁半导体的饱和磁化强度，我们把目光转向具有低维结构的纳米点阵列，这种阵列由于其独特的小尺寸和大的比表面积会对其磁性产生一定的影响。