Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜的自旋极化输运研究的开题报告一、研究背景和意义浓磁半导体薄膜作为一种新型的磁性半导体材料，在磁性存储、磁性传感器、磁性逻辑器件及其他磁性器件等方面具有广泛的应用前景。而ZnO作为一种具有宽带隙、高透明、高导电、高硬度、高耐热及良好化学稳定性的无机化合物半导体，在光电子学、生物医学、环境保护等领域中也有着广泛的应用。为了进一步提高浓磁半导体薄膜的性能，人们开始探索浓磁半导体与ZnO之间的复合材料。Co掺杂的ZnO材料由于其磁性导致了在其电输运中的磁性效应，如自旋极化输运等。自旋极化输运是指在磁场作用下，自旋方向的差异导致了不同自旋的电子在材料中的运动方向也有所差别，从而产生电荷输运的偏振效应。因此，研究浓磁半导体薄膜在ZnO中的自旋极化输运特性，对于深入理解该材料的电荷输运机制、优化其材料性能以及开发新型的磁性器件等方面都有着重要的意义。二、研究内容和方法本研究旨在通过制备不同Co掺杂浓度的Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜，研究其在磁场作用下的自旋极化输运特性，并探讨其与Co掺杂浓度、温度等因素之间的关系。主要研究内容包括：1.制备不同Co掺杂浓度的Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜，采用平面磁控溅射法并利用XRD、SEM等表征方法对其结构和形貌进行分析。2.利用电学测试系统和霍尔效应测量装置研究不同Co掺杂浓度的Zn1-xCoxO薄膜在磁场下的电学性能和自旋极化输运特性。3.研究温度对Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜自旋极化输运特性的影响，通过对比不同温度下的电性能和自旋极化输运效应来探究其影响机理。4.分析实验结果，建立Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜在磁场下自旋极化输运的理论模型，并利用计算机模拟或理论计算方法对其进行验证。三、预期成果本研究预期可揭示Zn1-xCoxO浓磁半导体薄膜在磁场下的自旋输运特性，探讨其与Co掺杂浓度、温度等因素之间的关系，并为深入理解该材料的电荷输运机制、优化其材料性能以及开发新型的磁性器件等方面提供依据。同时，预期成果也可为浓磁半导体薄膜等材料的研究提供新思路和理论支持。