Původ feromagnetismu při pokojové teplotě v tenkých vrstvách nedopovaných polovodičových oxidů typu d0
Cíle projektu
Mnoho experimentálních studií prokázalo, že tenké vrstvy a nanočástice nedopovaných polovodičových oxidů, např. TiO2, SnO2, In2O3 apod., mohou být feromagnetické (FM) za pokojové teploty. Pozorovaný FM nebyl dosud objasněn, experimenty nicméně naznačují, že zde hrají významnou roli kyslíkové vakance a jiné defekty. S cílem FM vysvětlit budeme studovat nedopované tenké vrstvy TiO2, SnO2 a ZnO, připravené s pomocí pulzní laserové depozice, o různých tloušťkách a vzniklé za různých kyslíkových podmínek. Ve vrstvách budeme navíc uměle vytvářet defekty a nositele náboje. Paralelně s magnetickými měřeními budou vzorky charakterizovány pomocí standardních rentgenových metod, rentgenové absorpční spektroskopie (XAS) a rentgenového magnetického cirkulárního dichroismu (XMCD), pro sledování vakancí a jiných defektů bude využita pozitronová anihilační spektroskopie (PAS). Experimentální výzkum bude doplněn výpočty elektronové struktury oxidových vrstev.
Klíčová slova
Ferromagnetismmagnetic semiconductorsoxidesnanostructured materialsspintronics
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202200004
Hlavní účastníci
Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
22-21547S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Origin of Room Temperature Ferromagnetism in Thin Films of Undoped d0 Semiconducting Oxides
Anotace anglicky
Many experimental studies have demonstrated that room temperature ferromagnetism could be obtained in thin films and nanoparticles of undoped semiconducting oxides such as TiO2, SnO2, In2O3, etc. There has been so far no clarification on the origin of the observed FM, however, there were some evidences showing that oxygen vacancies and/or other defects would play an important role. We will study the pristine TiO2, SnO2, and ZnO films with different thicknesses and with various oxygen treatments. Additionally, we will introduce additional carriers and lattice defects (by doping Ta and C, or inducing oxygen vacancies on purpose etc.) into the oxide films. Beside the Magnetic Measurements, X-ray, X-ray Absorption Spectroscopy, X-ray Magnetic Circular Dichroism and, in particular Positron Annihilation Spectroscopy will be used as a principal method for study of vacancies and defects in TiO2, SnO2 and ZnO films. Density-Functional Theory-based calculations will also be performed to have the clear picture of those systems.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2022
Ukončení řešení
31. 12. 2024
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
12. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
7 323 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 311 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 323 tis. Kč
Statní podpora
7 311 tis. Kč
99%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024