Ferromagnetism and microstructure in Fe-implanted ZnO

鉄イオン注入した酸化亜鉛の強磁性と微視的構造

Wang, D.*; Chen, Z. Q.*; Zhou, F.*; Lu, W.*; 前川 雅樹; 河裾 厚男

Wang, D.*; Chen, Z. Q.*; Zhou, F.*; Lu, W.*; Maekawa, Masaki; Kawasuso, Atsuo

鉄イオンを注入した酸化亜鉛についての評価研究を行った。フォトルミネッセンス測定の結果、紫外発光を阻害する非発光中心が導入されていることがわかった。さらにラマン分光測定の結果、結晶対称性を崩す損傷が導入されていることがわかった。これらの欠陥は700度の熱処理で回復することが明らかになった。一方、X線回折測定と磁化率測定から、700度の熱処理に伴い、鉄ナノ結晶が成長し、強磁性特性が発現することが明らかになった。

We investigated iron-implanted ZnO by various methods. Photoluminescence measurements showed the introduction of non-radiative recombination centers. Raman scattering measurements showed the introduction of damages that distor the crystal symmetry. These defects were annealed out at 700C. X-ray diffraction and magnetization measurements revealed the formation of iron nano-crystal and appearance of ferromagnetism accompanying the above heat treatment.