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Mn掺杂ZnO外延薄膜的局域结构及稀磁特性研究的中期报告
本研究旨在研究Mn掺杂ZnO外延薄膜的局域结构及稀磁特性。在前期实验研究的基础上，本次中期报告主要介绍了在样品制备、结构表征和磁学测量方面所取得的进展和结果。
一、样品制备
我们采用化学气相沉积法（CVD）制备了Mn掺杂ZnO外延薄膜。具体过程为：在Sapphire衬底上先生长一个约100nm的ZnO薄膜；然后在ZnO薄膜中掺杂Mn；最后再在掺杂层上生长约200nm的ZnO薄膜。我们对样品的制备过程进行了优化，以获得尽量高的掺杂浓度和纯度。
二、结构表征
我们采用X射线衍射法（XRD）对样品的晶体结构进行表征。结果表明，掺杂层的晶格参数有所变化，但整体上仍为六方晶系的ZnO结构。同时，我们进行了透射电镜（TEM）观察，发现样品表面光滑，结晶度好。在掺杂层观察到了颗粒状的结构，可能是Mn掺杂的微纳米尺度聚集体。
三、磁学测量
我们利用超导量子干涉磁计（SQUID）对样品的磁学性能进行了测量。结果表明，样品在低温下表现出弱的铁磁性，且磁滞曲线存在一定的饱和磁矩。我们进一步采用自旋极化光电子能谱（spin-polarizedphotoelectronspectroscopy，SPEPS）对样品进行了电子结构和自旋极化密度的分析，发现掺杂层中存在显著的自旋极化态。
综上所述，我们对Mn掺杂ZnO外延薄膜的局域结构及稀磁特性进行了分析，初步揭示了其晶体结构、电子结构和自旋极化密度的关系，为进一步研究该材料的磁学性质提供了基础。