| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-37页 |
| 1 自旋电子学概述 | 第14-18页 |
| ·自旋极化 | 第15-17页 |
| ·欧姆注入 | 第15-16页 |
| ·隧道注入 | 第16页 |
| ·弹道电子注入 | 第16页 |
| ·热电子注入 | 第16-17页 |
| ·自旋输运与自旋弛豫 | 第17-18页 |
| ·自旋探测和自旋操控 | 第18页 |
| 2 自旋电子学材料概述 | 第18-19页 |
| 3 磁性半导体材料的研究进展 | 第19-31页 |
| ·氧化锌基磁性半导体 | 第20-23页 |
| ·锌硫族化合物基磁性半导体 | 第23-24页 |
| ·III-V 族化合物基磁性半导体 | 第24-28页 |
| ·IV 族元素半导体基磁性半导体 | 第28-30页 |
| ·其它磁性半导体 | 第30-31页 |
| 4 磁性半导体的理论 | 第31-34页 |
| ·磁性半导体中的磁性起源 | 第31-32页 |
| ·配位场理论 | 第32-33页 |
| ·磁性半导体的居里温度 | 第33-34页 |
| 5 磁性半导体的研究方法 | 第34-35页 |
| ·实验方法 | 第34-35页 |
| ·理论计算方法 | 第35页 |
| 6 自旋电子学材料的发展趋势与展望 | 第35-36页 |
| 7 论文选题思路 | 第36-37页 |
| 第二章 锌氧族化合物基磁性半导体 | 第37-77页 |
| 第一节 锌硫族化合物基磁性半导体 | 第37-54页 |
| 1 引言 | 第37-38页 |
| 2 研究方法 | 第38-40页 |
| ·模型选择 | 第38-39页 |
| ·计算方法 | 第39-40页 |
| 3 结果与讨论 | 第40-53页 |
| ·掺杂构型对(Zn, Cr)S 的磁性的影响 | 第40-48页 |
| ·几种3d 过渡金属原子掺杂立方ZnS 的磁性 | 第48-50页 |
| ·应力对(Zn, Cr)S 的磁性的影响 | 第50-53页 |
| 4 结论 | 第53-54页 |
| 第二节 ZnO 基磁性半导体 | 第54-62页 |
| 1 引言 | 第54-55页 |
| 2 研究方法 | 第55-56页 |
| ·模型选择 | 第55-56页 |
| ·计算方法 | 第56页 |
| 3 结果与讨论 | 第56-61页 |
| ·六方(Zn, Cr)O | 第57-59页 |
| ·立方(Zn, Cr)O | 第59-61页 |
| 4 结论 | 第61-62页 |
| 第三节 过渡金属硫族化合物 | 第62-67页 |
| 1 引言 | 第62页 |
| 2 研究方法 | 第62-63页 |
| 3 结果与讨论 | 第63-66页 |
| 4 结论 | 第66-67页 |
| 第四节 锌氧族化合物基磁性半导体的磁性 | 第67-76页 |
| 1 磁性起源 | 第67-72页 |
| 2 磁性耦合 | 第72-75页 |
| 3 居里温度 | 第75-76页 |
| 本章小结 | 第76-77页 |
| 第三章 III-V 族化合物基磁性半导体 | 第77-102页 |
| 1 引言 | 第77-78页 |
| 2 研究方法 | 第78-79页 |
| ·模型选择 | 第78页 |
| ·计算方法 | 第78-79页 |
| 3 结果与讨论 | 第79-100页 |
| ·镓氮族化合物基磁性半导体 | 第80-94页 |
| ·掺杂构型对(Ga, Mn)P 的磁性的影响 | 第80-85页 |
| ·几种3d 过渡金属原子掺杂立方GaP 的磁性 | 第85-88页 |
| ·立方(Ga, Mn)N、(Ga, Mn)As 和(Ga, Mn)Sb | 第88-92页 |
| ·立方(Ga, Mn)P_xAs_(1-x) | 第92-94页 |
| 小结 | 第94页 |
| ·铝氮族化合物基磁性半导体 | 第94-97页 |
| ·立方(Al, Mn)X (X= N, P, As, Sb) | 第94-96页 |
| ·立方(Ga_(1-x)Al_x, Mn)P | 第96-97页 |
| ·铟氮族化合物基磁性半导体 | 第97-100页 |
| ·立方(In, Mn)X (X=N, P, As, Sb) | 第97-99页 |
| ·立方(In, M)N (M= V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) | 第99-100页 |
| 4 结论 | 第100-102页 |
| 第四章 Si 基磁性半导体 | 第102-118页 |
| 1 引言 | 第102-104页 |
| 2 研究方法 | 第104-105页 |
| ·模型选择 | 第104页 |
| ·计算方法 | 第104-105页 |
| 3 结果与讨论 | 第105-116页 |
| ·Si(001)面上的delta 掺杂 | 第106-112页 |
| ·Mn 在Si(001)面上的delta 掺杂 | 第106-111页 |
| ·几种3d 过渡金属原子在Si(001)面上的delta 掺杂 | 第111-112页 |
| ·Si(110)和(111)面上的delta 掺杂 | 第112-113页 |
| ·Si_(1-x)Ge_x 和SiC 的(001)面上的delta 掺杂 | 第113-116页 |
| ·Mn 在Si_(1-x)Ge_x(001)面上的delta 掺杂 | 第113-114页 |
| ·几种3d 过渡金属原子在SiC(001)面上的delta 掺杂 | 第114-116页 |
| 4 结论 | 第116-118页 |
| 第五章 ZrO_2和HfO_2基磁性半导体 | 第118-141页 |
| 1 引言 | 第118-120页 |
| 2 研究方法 | 第120-122页 |
| ·模型选择 | 第120页 |
| ·计算方法 | 第120-122页 |
| 3 结果与讨论 | 第122-139页 |
| ·掺杂对(Zr, Mn)O_2 和(Hf, Mn)O_2 的结构和磁性的影响 | 第123-128页 |
| ·掺杂构型对立方(Zr, Mn)O_2 和(Hf, Mn)O_2 的磁性的影响 | 第128-131页 |
| ·几种3d 过渡金属原子掺杂ZrO_2 的磁性 | 第131-134页 |
| ·缺陷对(Zr, Mn)O_2 的磁性的影响 | 第134-137页 |
| ·(Zr, Mn)O_2 和(Hf, Mn)O_2 基磁性半导体的特点 | 第137-139页 |
| 4 结论 | 第139-141页 |
| 结论与展望 | 第141-144页 |
| 结论 | 第141-142页 |
| 展望 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-163页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第163-164页 |
| 致谢 | 第164-165页 |
| 作者简介 | 第165页 |
