| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-28页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 自旋电子学简介 | 第10-15页 |
| 1.2.1 自旋电子学的起源 | 第10-12页 |
| 1.2.2 自旋电子学的发展 | 第12-15页 |
| 1.3 磁性半导体介绍 | 第15-23页 |
| 1.3.1 磁性半导体研究的兴起 | 第15-16页 |
| 1.3.2 磁性半导体研究的发展 | 第16-19页 |
| 1.3.3 磁性半导体的铁磁性机制 | 第19-23页 |
| 1.4 ZrO_2基稀磁材料介绍 | 第23-26页 |
| 1.4.1 ZrO_2的结构和性质 | 第23-24页 |
| 1.4.2 ZrO_2基磁性材料的研究进展 | 第24-26页 |
| 1.5 本论文研究的内容和思路 | 第26-28页 |
| 第2章 实验方法和实验设备 | 第28-40页 |
| 2.1 ZrO_2薄膜的制备 | 第28-34页 |
| 2.1.1 脉冲电子束沉积 | 第28-29页 |
| 2.1.2 直流磁控反应溅射 | 第29-30页 |
| 2.1.3 电子束蒸镀 | 第30-32页 |
| 2.1.4 石英管式炉退火 | 第32-33页 |
| 2.1.5 快速退火 | 第33页 |
| 2.1.6 强磁场退火系统 | 第33-34页 |
| 2.2 ZrO_2薄膜的结构、形貌和成分分析 | 第34-36页 |
| 2.2.1 X射线衍射 | 第34页 |
| 2.2.2 高分辨透射电子显微分析 | 第34-35页 |
| 2.2.3 反射光功率相变分析 | 第35页 |
| 2.2.4 X射线反射率 | 第35页 |
| 2.2.5 扫描电子显微分析 | 第35-36页 |
| 2.2.6 电感耦合等离子体原子发射光谱 | 第36页 |
| 2.3 ZrO_2薄膜的缺陷分析表征 | 第36-38页 |
| 2.3.1 X射线光电子能谱 | 第36页 |
| 2.3.2 光致发光谱 | 第36-37页 |
| 2.3.3 电子顺磁共振谱 | 第37-38页 |
| 2.4 ZrO_2薄膜的物理性能表征 | 第38页 |
| 2.4.1 光学性质 | 第38页 |
| 2.4.2 磁学性质 | 第38页 |
| 2.5 实验注意事项 | 第38-40页 |
| 第3章 晶态ZrO_2薄膜的制备及物相调控 | 第40-54页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 脉冲电子束沉积 | 第40-47页 |
| 3.2.1 基底温度对制备ZrO_2薄膜的影响 | 第40-43页 |
| 3.2.2 工作气压对制备ZrO_2薄膜的影响 | 第43-46页 |
| 3.2.3 PED制备ZrO_2薄膜小结 | 第46-47页 |
| 3.3 直流磁控反应溅射 | 第47-53页 |
| 3.3.1 磁控溅射正交实验设计 | 第47-49页 |
| 3.3.2 O_2和Ar的流量比对ZrO_2薄膜晶体结构的影响 | 第49-52页 |
| 3.3.3 直流磁控反应溅射制备ZrO_2薄膜小结 | 第52-53页 |
| 3.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 非晶ZrO_2薄膜的晶化与相变 | 第54-68页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 非晶ZrO_2薄膜的制备 | 第54-55页 |
| 4.3 非晶ZrO_2薄膜的晶化 | 第55-61页 |
| 4.3.1 晶化温度的分析 | 第55-58页 |
| 4.3.2 晶化后的物相结构分析 | 第58-61页 |
| 4.4 非晶ZrO_2薄膜的相变 | 第61-67页 |
| 4.4.1 升温过程中的相变 | 第61-64页 |
| 4.4.2 降温过程中的相变 | 第64-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 ZrO_2薄膜铁磁性对物相结构的依赖性 | 第68-79页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 ZrO_2薄膜的室温铁磁性 | 第68-77页 |
| 5.2.1 磁控反应溅射系列 | 第68-70页 |
| 5.2.2 脉冲电子束沉积系列 | 第70-72页 |
| 5.2.3 非晶ZrO_2薄膜退火系列 | 第72-73页 |
| 5.2.4 晶态ZrO_2薄膜退火系列 | 第73-75页 |
| 5.2.5 非晶ZrO_2薄膜强磁场退火系列 | 第75-77页 |
| 5.2.6 ZrO_2薄膜室温铁磁性的物相依赖性 | 第77页 |
| 5.3 本章小结 | 第77-79页 |
| 第6章 ZrO_2薄膜铁磁性对缺陷的依赖性 | 第79-89页 |
| 6.1 引言 | 第79页 |
| 6.2 ZrO_2薄膜的缺陷和磁性分析 | 第79-87页 |
| 6.2.1 磁控反应溅射系列 | 第79-82页 |
| 6.2.2 脉冲电子束沉积系列 | 第82-85页 |
| 6.2.3 非晶ZrO_2薄膜强磁场退火系列 | 第85-87页 |
| 6.3 本章小结 | 第87-89页 |
| 第7章 ZrO_2薄膜铁磁性的起源机制 | 第89-99页 |
| 7.1 引言 | 第89页 |
| 7.2 ZrO_2薄膜的缺陷调控 | 第89-95页 |
| 7.2.1 四方相未掺杂ZrO_2薄膜的缺陷调控 | 第89-92页 |
| 7.2.2 单斜相未掺杂ZrO_2薄膜的缺陷调控 | 第92-95页 |
| 7.3 ZrO_2薄膜磁性对四方相中氧空位缺陷的依赖性 | 第95-96页 |
| 7.4 未掺杂ZrO_2薄膜室温铁磁性的机制分析 | 第96-97页 |
| 7.5 本章小结 | 第97-99页 |
| 第8章 总结与展望 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-113页 |
| 致谢 | 第113-115页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第115页 |
