最近《納米快報(bào)》雜志報(bào)道了半導(dǎo)體所所超晶格室趙建華研究員和博士生陳林將磁性半導(dǎo)體(Ga,Mn)As居里溫度提高到200K的研究成果，此項(xiàng)工作是與楊富華研究組和美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)Stephan von Molnár教授和熊鵬教授研究組合作完成的。

(Ga,Mn)As兼具半導(dǎo)體和磁性材料的特征，過去十余年中受到了高度關(guān)注，已經(jīng)成為磁性半導(dǎo)體大家族中的代表性材料，但是較低的居里溫度限制了其實(shí)際應(yīng)用。2009年，趙建華研究組曾利用重Mn摻雜的方法獲得了居里溫度為191K的(Ga,Mn)As薄膜，這是當(dāng)時(shí)的國際最高紀(jì)錄，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Appl. Phys. Lett.Vol 95, 182505, (2009)。最近他們又采用重Mn摻雜和微納加工相結(jié)合的辦法，將居里溫度為180K的 (Ga,Mn)As薄膜加工成納米尺寸條狀結(jié)構(gòu)，再通過低溫退火將其居里溫度進(jìn)一步提高到200K，改寫了之前創(chuàng)造的191K的世界最高紀(jì)錄。把薄膜加工到納米尺寸，增加了退火所需的比表面積，使得相對多的Mn間隙原子從納米條的側(cè)面擴(kuò)散出來，故而提高了退火效率，極大地減小了對空穴載流子的補(bǔ)償，增強(qiáng)了局域Mn離子間的相互作用，從而提高了其居里溫度。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)示著如果把居里溫度更高的重Mn摻雜(Ga,Mn)As薄膜材料加工成納米結(jié)構(gòu)，有可能達(dá)到更高的居里溫度，并且可以在更高的溫度操作基于(Ga,Mn)As的半導(dǎo)體納米自旋電子器件。

該項(xiàng)研究成果發(fā)表在《納米快報(bào)》(Nano Letters, Vol. 11, 2584-2589 (2011) 網(wǎng)址：http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/nl201187m)

該工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部和中科院的經(jīng)費(fèi)支持