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揭示半导体纳米线本征铁磁特性

  揭示半导体纳米线的固有铁磁性质

  香港中文大学的科学家首次发现了半导体纳米线的固有铁磁性质,并朝着磁性半导体的发展迈出了重要的一步。这一突破性的发现为半导体物理和纳米技术的发展开辟了全新的领域,并有望大大增加计算器技术的发展,计算器的计算速度更快,存储容量更大,功耗更低。这项研究发表在最新版的在线国际权威杂志Nature Nanotechnology上。由中国科学技术大学物理系李泉教授和电机工程系徐建斌教授领导的研究小组确认,钴掺杂氧化锌纳米线具有固有的铁磁性质,磁棒。该团队分析了两个样品的结构,光学和磁性能,这两个样品是钴掺杂的氧化锌纳米线(由CUHK制备)和铁掺杂的氧化锌纳米线(由教授Carsten Ronning,耶拿大学))。然后,研究小组使用纳米级磁性表征技术来区分两组样品的内在铁磁性和非铁磁性,以进行单纳米线检测。李泉教授说:“我们发现钴掺杂的样品具有内在的铁磁性,但是掺杂铁的样品却没有。这一新发现可归功于中大大学研究人员利用两种分析方法,电子显微镜和电子磁性二向色技术。李泉教授说:“磁性半导体纳米线的制备至今仍被视为基础研究,但从中长期来看,我们认为这项研究可以为旋转电子学应用打开大门。自旋电子学是一个新兴的领域在半导体物理学领域,传统的半导体电子学是以电子的电荷传输为基础的,而自旋电子学则是利用额外的电子角动量(自旋),Ronning教授解释说:“这个动量可以驱动电子在两个方向上产生感应磁矩。 “新的研究结果带来了技术创新,一般电子元件需要花费1万到10万个电子才能完成单个开关动作,电子自旋半导体开关元件只需要一个电子来传输所需的信息。李泉说:“这意味着自旋电子半导体比普通电子元件的开关速度要快得多,而且要求很高“许建斌教授说:”到目前为止,巨磁电阻自旋电子效应已被广泛用于提高台式机和笔记本电脑的硬盘容量,现在已达到1000GB的存储容量。 “2007年诺贝尔奖获得者,两位发现巨磁电阻效应的科学家进一步确定了自旋电子学的重要性。诺贝尔物理学奖评委甚至表示,这一发现是纳米技术的第一次实际应用,相信纳米技术仍有很大的发展潜力。 br>扩大自旋电子学的前提是制备具有固有铁磁性的稀磁半导体的必要条件虽然过去十年来进行了大量的相关研究,但由于没有一种方法发现能够清楚地确认内在铁磁性,中大研究成果认为将大大推动纳米技术的发展。李泉教授是一位着名的高级分析电子显微镜学者,研究纳米材料的应用她是牛津大学和艾伯塔大学的访问学者,现任湖北大学名誉讲座教授。李教授因其在纳米结构研究领域的重要贡献而获得2006年度青年学者成就奖。纳米电子材料与资深专家徐建斌教授积极参与各类专业活动,并先后担任过多次重要国际会议电子材料的主席。他是IEEE的资深会员,香港材料研究学会秘书长兼董事,香港科学会副主席兼董事。 (来源:香港中文大学)

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