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Ge（Si）基稀磁半导体的结构与性质研究的综述报告
近年来，稀磁半导体在磁电子学和自旋电子学中得到了广泛应用。其中，基于Ge（Si）的稀磁半导体备受关注。本文将综述其结构与性质研究进展。
Ge（Si）基稀磁半导体的结构晶体结构主要有两种：锗基和硅基。其中锗基结构相对稳定，能够制备大面积单晶。硅基结构则相对不稳定，因此需要采用分子束外延法（MBE）和金属有机化合物气相沉积法（MOCVD）等高精度方法进行生长。
与普通半导体相比，稀磁半导体的磁性质是其独特的特点之一。Ge（Si）基稀磁半导体的磁性质取决于其电子结构和禁带结构。在掺杂后，一些d离子或f离子将取代晶格中的元素，形成磁性杂质。磁性杂质在其相邻时会产生相互作用，形成独特的电子结构和禁带结构。
在磁性方面，Ge（Si）基稀磁半导体的磁序行为与非稀磁半导体不同。某些Ge（Si）稀磁半导体会出现强磁性，这是磁性杂质间的相互作用所致。磁性杂质间的交换相互作用是强大的，互相靠近时，杂质的自旋会相互干涉，并形成磁序。磁序的强度可以通过控制杂质浓度、结晶度和杂质种类来调节。
此外，Ge（Si）基稀磁半导体的磁性质还具有类似于自旋玻璃的行为。在这种材料中，自旋的定向并不是完全随机的，而是局部有序的，形成玻璃状结构。这种结构常见于元素表面未满的原子。自旋玻璃是一种弱化的自旋玻璃，其自旋长程有序性很弱，但自旋短程有序性很强。
最后，Ge（Si）基稀磁半导体还具有优异的光电性质。这种材料的光电性质受杂质禁带的影响，而非基体禁带的影响。这使得Ge（Si）稀磁半导体具有在较宽的光谱范围内进行光电响应的能力，在红外和紫外光谱区域有着广泛的应用。
综上所述，Ge（Si）基稀磁半导体的独特结构和性质使得它在磁电子学和自旋电子学中具有广泛的应用前景。未来，需要进一步对其光电与磁性质的连接关系进行深入探究，以实现更广泛的应用。