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Room-temperature ferromagnetism induced by Cu vacancies in Cu_x(Cu_2O)_(1-x) granular films

Chinese Physics B 2015年第9期24卷 518-522页

作者：解新建李好博王卫超卢峰于红云王维华程雅慧郑荣坤刘晖 School of Materials Science and Engineering Hebei University of Technology Department of Electronics and Tianjin Key Laboratory of Photo-Electronic Thin Film Device and Technology Nankai University Center for Testing and Analyzing of Materials School of Materials Science and EngineeringTsinghua University School of Physics University of Sydney

Cux（Cu2O）1-x（0.09 x 1.00） granular films with thickness about 280 nm have been fabricated by direct current reactive magnetron sputtering. The atomic ratio x can be controlled by the oxygen flow rate during Cux（Cu2O）1-x deposition. Room-temperature ferromagnetism（FM） is found in all of the samples. The saturated magnetization increases at first and then decreases with the decrease of x. The photoluminescence spectra show that the magnetization is closely correlated with the Cu vacancies in the Cux（Cu2O）1-x granular films. Fundamentally, the FM could be understood by the Stoner model based on the charge transfer mechanism. These results may provide solid evidence and physical insights on the origin of FM in the Cu2O-based oxides diluted magnetic semiconductors, especially for systems without intentional magnetic atom doping.

关键词： Cux(Cu2O)1-x granular films room-temperature ferromagnetism oxide diluted magnetic semiconductors

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