稀磁半导体的基本特性
稀磁半导体（Diluted magnetic semiconductors，DMS）是指非磁性半导体中的部分原子被过渡金属元素（transition metals，TM）取代后形成的磁性半导体。因为一般掺入的杂质浓度不高，磁性比较弱，因而叫做稀磁半导体，或者半磁半导体。因兼具有半导体和磁性的性质，即在一种材料中同时应用电子电荷和自旋两种自由度，因而引起科研工作者的广泛关注，尚处于研究阶段。存在的问题集中于稀磁半导体的磁性来源，倘若研究结果与人设想的相同，则必将给计算机领域带来一场新的革命。
稀磁半导体兼具半导体和磁性材料的性质，使同时利用半导体中的电子电荷与电子自旋成为可能，为开辟半导体技术新领域以及制备新型电子器件提供了条件。尽管对于DMS材料应用的研究尚处于实验探索阶段，但已展示出其广阔的应用前景。如将DMS材料用作磁性金属与半导体的界面层，实现自旋极化的载流子向非磁性半导体中的注入，可用于自旋极化发光二极管的制造。而对于某些铁磁层/无磁层的多层异质结构，如GaMnAs/AlGaAs/GaMnAs等，通过调节外部参数如温度、电场等，可控制半导体层中的载流子浓度以及磁性层间的磁耦合，这种特性能够应用于制造磁控、光控的新型超晶格器件。
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