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【24h】

Phase-dependent and defect-driven d(0) ferromagnetism in undoped ZrO2 thin films

机译：未掺杂ZrO2薄膜中的相变和缺陷驱动d（0）铁磁性

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Undoped ZrO2 thin films are prepared on < 100 > Si substrates by reactive DC magnetron sputtering using a Zr target. By controlling the oxygen partial pressure during the deposition process, we can successfully control the phase structure of the as-deposited film, which can be tetragonal, monoclinic or a mixture of them. A magnetic property measurement reveals that phase-dependent d(0) ferromagnetism exists in ZrO2 thin films. Specifically, only tetragonal ZrO2 thin films can be room-temperature ferromagnetic. Photoluminescence measurements, X-ray photoelectron spectroscopy analyses and post thermal annealing experiments suggest the d(0) ferromagnetism in undoped tetragonal ZrO2 films is mainly driven by oxygen vacancies.
机译：通过使用Zr靶的反应性直流磁控溅射在<100> Si衬底上制备未掺杂的ZrO2薄膜。通过控制沉积过程中的氧分压，我们可以成功地控制沉积后的薄膜的相结构，该相结构可以是四方晶系，单斜晶或它们的混合物。磁性能测量表明ZrO2薄膜中存在依赖于相位的d（0）铁磁性。具体地说，只有四方的ZrO2薄膜可以是室温铁磁的。光致发光测量，X射线光电子能谱分析和热退火后实验表明，未掺杂四方ZrO2薄膜中的d（0）铁磁性主要是由氧空位驱动的。

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