| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号对照表 | 第16-17页 |
| 缩略语对照表 | 第17-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-37页 |
| 1.1 缺陷诱导铁磁性的研究现状 | 第22-28页 |
| 1.1.1 碳基材料 | 第22-26页 |
| 1.1.2 氧化物 | 第26-28页 |
| 1.1.3 其他材料 | 第28页 |
| 1.2 缺陷诱导磁性研究中存在的问题 | 第28-31页 |
| 1.3 碳化硅中的缺陷诱导磁性 | 第31-35页 |
| 1.3.1 碳化硅材料简介 | 第31-32页 |
| 1.3.2 研究现状 | 第32-34页 |
| 1.3.3 使用碳化硅材料研究缺陷诱导铁磁性的优势 | 第34页 |
| 1.3.4 目前研究中存在的主要问题 | 第34-35页 |
| 1.4 本文主要工作及章节安排 | 第35-37页 |
| 第二章 缺陷诱导磁性SiC样品制备方法和表征技术 | 第37-49页 |
| 2.1 缺陷诱导磁性样品的制备 | 第37-39页 |
| 2.1.1 碳化硅氯化 | 第37-38页 |
| 2.1.2 离子注入 | 第38页 |
| 2.1.3 外延生长 | 第38-39页 |
| 2.2 本文使用的主要表征方法 | 第39-44页 |
| 2.2.1 二次离子质谱(SIMS) | 第39-40页 |
| 2.2.2 拉曼(Raman)光谱 | 第40页 |
| 2.2.3 超导量子干涉器件(SQUID-MPMS3) | 第40-42页 |
| 2.2.4 正电子湮没谱(PAS) | 第42-43页 |
| 2.2.5 电子顺磁共振波谱(EPR) | 第43-44页 |
| 2.2.6 铁磁共振(FMR) | 第44页 |
| 2.3 本文使用的计算方法 | 第44-47页 |
| 2.3.1 第一性原理计算 | 第46页 |
| 2.3.2 密度泛函理论 | 第46-47页 |
| 2.3.3 自洽求解过程 | 第47页 |
| 2.4 本章小节 | 第47-49页 |
| 第三章 碳化硅衍生碳(SiC-CDC)中的缺陷诱导铁磁性研究 | 第49-75页 |
| 3.1 引言 | 第49-51页 |
| 3.2 SiC-CDC材料的制备 | 第51-53页 |
| 3.2.1 SiC-CDC材料的制备实验 | 第51-52页 |
| 3.2.2 样品中的铁磁过渡金属杂质检测 | 第52-53页 |
| 3.3 SiC-CDC材料的结构特性表征 | 第53-57页 |
| 3.3.1 拉曼(Raman)光谱 | 第53-56页 |
| 3.3.2 原子力显微镜(AFM) | 第56-57页 |
| 3.4 SiC-CDC材料中的缺陷诱导磁性表征 | 第57-61页 |
| 3.4.1 原始4H-SiC样品的M-H曲线 | 第57页 |
| 3.4.2 CDC样品中的顺磁和铁磁相 | 第57-61页 |
| 3.5 具有d~0铁磁性SiC-CDC材料的磁共振波谱研究 | 第61-67页 |
| 3.5.1 样品的顺磁共振波谱研究 | 第62-65页 |
| 3.5.2 样品的铁磁共振波谱研究 | 第65-67页 |
| 3.6 通过第一性原理计算研究SiC-CDC材料中d~0铁磁性的起源 | 第67-73页 |
| 3.6.1 SiC-CDC界面处的结构转变 | 第68页 |
| 3.6.2 sp~2碳原子层中空位的自旋极化与铁磁耦合 | 第68-73页 |
| 3.7 本章小结 | 第73-75页 |
| 第四章 注入离子对4H-SiC中点缺陷磁矩的影响 | 第75-91页 |
| 4.1 引言 | 第75-76页 |
| 4.2 样品的制备 | 第76-77页 |
| 4.2.1 样品的制备 | 第76页 |
| 4.2.2 铁磁过渡金属杂质的排除 | 第76-77页 |
| 4.3 注入样品的结构特性表征 | 第77-82页 |
| 4.3.1 注入样品的拉曼光谱研究 | 第77-79页 |
| 4.3.2 注入样品的正电子湮没谱研究 | 第79-82页 |
| 4.4 离子注入产生的空位磁矩研究 | 第82-88页 |
| 4.4.1 磁学测量与拟合 | 第82-85页 |
| 4.4.2 离子-空位复合结构磁矩的第一性原理计算 | 第85-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-91页 |
| 第五章 n型4H-SiC外延层中的缺陷诱导磁性研究 | 第91-107页 |
| 5.1 引言 | 第91-92页 |
| 5.2 样品的制备与过渡金属杂质的排除 | 第92-95页 |
| 5.2.1 不同掺杂浓度n型4H-SiC外延层的生长 | 第92-93页 |
| 5.2.2 离子注入实验 | 第93-95页 |
| 5.2.3 铁磁过渡金属杂质的排除 | 第95页 |
| 5.3 样品的正电子湮没谱研究 | 第95-97页 |
| 5.4 样品的磁学特性 | 第97-103页 |
| 5.4.1 M-H曲线的测量与分离 | 第98-99页 |
| 5.4.2 300K时的铁磁性 | 第99-100页 |
| 5.4.3 顺磁性 | 第100-101页 |
| 5.4.4 5K时的铁磁性 | 第101-102页 |
| 5.4.5 其他掺杂浓度外延层和半绝缘样品中的磁性 | 第102-103页 |
| 5.5 铁磁耦合机制的简要讨论 | 第103-104页 |
| 5.6 本章小结 | 第104-107页 |
| 第六章 SiC中缺陷诱导磁学相的拓展研究及应用 | 第107-125页 |
| 6.1 引言 | 第107页 |
| 6.2 拓展研究：具有d~0铁磁性SiC中的交换偏置效应 | 第107-114页 |
| 6.2.1 原理 | 第107-108页 |
| 6.2.2 样品的制备与实验方法 | 第108页 |
| 6.2.3 样品的磁学特性测量 | 第108-109页 |
| 6.2.4 样品中的交换偏置效应 | 第109-113页 |
| 6.2.5 讨论 | 第113-114页 |
| 6.3 应用：通过磁学测量表征4H-SiC中点缺陷浓度 | 第114-123页 |
| 6.3.1 原理 | 第116-117页 |
| 6.3.2 测试样品的制备与表征方法 | 第117页 |
| 6.3.3 样品中点缺陷浓度的磁学测量表征 | 第117-119页 |
| 6.3.4 表征结果的讨论与验证 | 第119-123页 |
| 6.4 本章小结 | 第123-125页 |
| 第七章 结束语 | 第125-129页 |
| 参考文献 | 第129-141页 |
| 致谢 | 第141-143页 |
| 作者简介 | 第143-145页 |
