| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| ·引言 | 第13-14页 |
| ·稀磁半导体的概述 | 第14-25页 |
| ·稀磁半导体研究的历史与现状 | 第14-18页 |
| ·稀磁氧化物体系 | 第18-20页 |
| ·稀磁材料铁磁性起源的物理机制 | 第20-25页 |
| ·小结 | 第25页 |
| ·本论文的选题依据及内容安排 | 第25-27页 |
| 第二章 第一性原理计算的基本理论及软件包介绍 | 第27-39页 |
| ·引言 | 第27页 |
| ·基于密度泛函理论的第一性原理 | 第27-28页 |
| ·密度泛函(DFT)理论 | 第28-35页 |
| ·玻恩-奥本海默近似 | 第29页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理:多体理论 | 第29-30页 |
| ·Kohn-Sham方程:有效单体理论 | 第30-32页 |
| ·Kohn-Sham方程中的交换相关势V_(xc)(r) | 第32-33页 |
| ·Kohn-Sham方程的求解 | 第33-35页 |
| ·WIEN2k软件包 | 第35-37页 |
| ·一些常用软件包及其特点 | 第35页 |
| ·WIEN及其特点 | 第35-37页 |
| ·分析采用WIEN2k计算掺杂CeO_2体系的优势 | 第37-38页 |
| ·小结 | 第38-39页 |
| 第三章 掺杂CeO_2电子结构和磁性的第一性原理计算 | 第39-56页 |
| ·引言 | 第39页 |
| ·掺杂体系的选择 | 第39-42页 |
| ·影响结构稳定性的因素 | 第39-40页 |
| ·掺杂CeO_2体系中掺杂元素的选择 | 第40-42页 |
| ·磁性离子的电子组态 | 第42页 |
| ·我们建立的计算模型及计算方法 | 第42-46页 |
| ·计算模型的建立 | 第42-43页 |
| ·计算方法 | 第43-46页 |
| ·CeO_2体系的电子结构及磁性能 | 第46-49页 |
| ·掺杂CeO_2体系的电子结构及磁性能 | 第49-54页 |
| ·Co掺杂CeO_2体系 | 第49-52页 |
| ·其他磁性离子掺杂的CeO_2体系 | 第52-54页 |
| ·小结 | 第54-56页 |
| 第四章 掺杂CeO_2块材、粉体的制备和磁性能研究 | 第56-86页 |
| ·引言 | 第56页 |
| ·固相反应制备Co掺杂CeO_2块材 | 第56-58页 |
| ·Co掺杂CeO_2块材的微结构表征 | 第58-63页 |
| ·Co掺杂CeO_2块材的磁性 | 第63-79页 |
| ·烧结温度对磁性能的影响 | 第63页 |
| ·1300℃烧结的Co掺杂CeO_2体系的磁性 | 第63-66页 |
| ·气氛退火对Ce_(0.97)Co_(0.03)O_2磁性能的影响 | 第66-67页 |
| ·Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)样品的XPS谱和Raman谱 | 第67-70页 |
| ·共掺杂对Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)磁性能的影响 | 第70-75页 |
| ·Co掺杂CeO_2块材的频谱特性 | 第75-79页 |
| ·Fe掺杂CeO_2块材 | 第79-82页 |
| ·Fe掺杂CeO_2块材的微结构表征 | 第79-81页 |
| ·Fe掺杂CeO_2块材的磁性 | 第81-82页 |
| ·Mn掺杂CeO_2块材 | 第82-85页 |
| ·Mn掺杂CeO_2块材的微结构表征 | 第82-84页 |
| ·Mn掺杂CeO_2块材的磁性 | 第84-85页 |
| ·小结 | 第85-86页 |
| 第五章 Co掺杂CeO_2薄膜的制备及磁性能研究 | 第86-124页 |
| ·引言 | 第86-87页 |
| ·Ce_(1-x)Co_xO_(2-δ)薄膜的制备方法 | 第87页 |
| ·PLD法在Si基片上制备的薄膜 | 第87-99页 |
| ·薄膜制备方法与工艺 | 第87-88页 |
| ·薄膜的结构 | 第88-90页 |
| ·薄膜的XPS分析 | 第90-91页 |
| ·薄膜的微结构 | 第91-93页 |
| ·薄膜的磁性能 | 第93-97页 |
| ·影响薄膜磁性能的因素 | 第97-99页 |
| ·Al_2O_3(0001)基片上的择优取向薄膜 | 第99-104页 |
| ·薄膜的磁性能 | 第99页 |
| ·薄膜的微结构表征 | 第99-104页 |
| ·表面形貌表征 | 第99-100页 |
| ·薄膜的面外取向 | 第100-103页 |
| ·薄膜的面内取向 | 第103-104页 |
| ·磁控溅射制备的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)薄膜 | 第104-117页 |
| ·靶材中Co含量的确定 | 第104-105页 |
| ·Si基片上的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)薄膜 | 第105-110页 |
| ·薄膜的微结构表征 | 第105-108页 |
| ·薄膜的磁性能测试 | 第108-110页 |
| ·Al_2O_3(0001)基片上的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)薄膜 | 第110-117页 |
| ·薄膜的微结构表征 | 第110-111页 |
| ·薄膜的磁性能测试 | 第111-112页 |
| ·掺Y~(3+)对薄膜磁性能的影响 | 第112-114页 |
| ·Ar~+轰击对薄膜磁性能的影响 | 第114-117页 |
| ·电子束蒸发制备的薄膜 | 第117-118页 |
| ·磁光系统的搭建和薄膜磁光性能测试 | 第118-123页 |
| ·稀磁半导体的磁光效应 | 第118-119页 |
| ·磁光Faraday效应测试平台的搭建 | 第119-121页 |
| ·薄膜样品的Faraday效应测试 | 第121-123页 |
| ·小结 | 第123-124页 |
| 第六章 Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)薄膜的自旋过滤效应 | 第124-137页 |
| ·引言 | 第124-125页 |
| ·自旋阀和隧道结磁阻效应的物理机制 | 第125-127页 |
| ·稀磁半导体的自旋过滤效应及应用 | 第127-130页 |
| ·自旋过滤效应的产生机制 | 第127-128页 |
| ·自旋过滤效应的器件应用 | 第128-129页 |
| ·双肖特基MTJ模型的提出 | 第129-130页 |
| ·Ni/Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)/Co_(50)Fe_(50)三层膜结构单元的制作 | 第130-132页 |
| ·Ni/Ce_(0.97)Co_(0.03)O_(2-δ)/Co_(50)Fe_(50)结的性能测试 | 第132-136页 |
| ·电性能测试 | 第132-133页 |
| ·磁阻效应测试 | 第133-136页 |
| ·小结 | 第136-137页 |
| 第七章 总结与展望 | 第137-141页 |
| ·主要结论与创新点 | 第137-139页 |
| ·有待深入研究的问题 | 第139-141页 |
| 致谢 | 第141-142页 |
| 参考文献 | 第142-153页 |
| 攻博期间取得的研究成果 | 第153-155页 |
