氙辐照GaN薄膜

室温铁磁性稳健

通过缺陷工程在GaN薄膜中实现室温铁磁性，并揭示缺陷浓度对磁矩的调控机制，为半导体自旋电子器件提供关键材料。

Sen, Chen · Qian, Li · Yuan, Qi · Peiye, Yan · Guo, Chungang · Cheng, Wei · Bin, Liao · Ouyang, Xiao · Peng, Nianhua · Gehring, Gillian Anne · 周梅 · 英敏菊

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

辐照浓度

1.0 × 10²⁰ cm⁻³

技术优势

室温铁磁性稳健

在GaN中通过辐照引入缺陷即可获得稳定的室温铁磁性，无需掺杂磁性离子。

磁矩可调

通过改变辐照浓度调节缺陷密度，从而控制磁矩大小。

机制明确

结合第一性原理计算阐明高浓度Ga空位及其复合体导致磁矩下降。

应用场景

• 自旋电子器件：作为室温自旋注入源或磁性层，集成到自旋电子器件中。
• 稀磁半导体：提供无需磁性掺杂的稀磁半导体新材料体系。
• 缺陷工程：展示通过缺陷浓度调控磁性的通用方法。
• 磁性薄膜：提供可室温工作的无磁性离子磁性薄膜。