Ferromagnetic semiconducting material based on rutile (TiO2) implanted with cobalt ions,

0315826 - ÚJF 2009 DE eng A2 - Proceedings Abstract
Khaibulline, R. - Tagirov, L. - Bazarov, V. V. - Ibragimov, S. - Faizrakhmanov, I. - Akdogan, N. - Nefedov, A. - Zabel, H. - Macková, Anna - Hnatowicz, Vladimír
Ferromagnetic semiconducting material based on rutile (TiO2) implanted with cobalt ions,.
[Feromagnetické polovodivé materiály na bázi rutilu (TiO2) implantovaného kobaltovými iotny.]
16th International Conference on Ion Beam Modification of Materials Book of Abstracts. Dresden: Institute of Ion Beam Physics and Materials Research, Forschungzentrum Dresden-Rossendorf, 2008. s. 437-437.
[16th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. 31.08.2008-05.09.2008, Dresden]
R&D Projects: GA AV ČR(CZ) KJB100480601; GA MŠMT(CZ) LC06041
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : ferromagnetic properties * rutile * Co implantation
Subject RIV: BM - Solid Matter Physics ; Magnetism

We report on synthesis of ferromagnetic semiconducting material based on rutile (TiO2). The homogeneously-doped samples of the ferromagnetic material were obtained by implantation with 40 keV cobalt ions into single-crystalline rutile plates along the c axis (i.e. [001] crystallographic direction) to fluences in the range of (1-3).1017 ions/cm2. The rutile substrates were kept at 900 K upon the implantation process. The magnetic properties of the material are as follows: the ferromagnetic ordering temperature is about 850K, the saturation magnetic moment is 0.5-1.2 Bohr magnetons per cobalt ion, the remanence-to-saturation magnetic moment ratio as large as 0.2-0.6, and the coercive field is about 10-50 mT at room temperature. The room-temperature resistivity of the material varies in the range 1-100 Ohm.cm depending on the implantation parameters such as the ion flux and fluence. The implantation regimes, sample characterization and physical properties are discussed in details.

Článek se zabývá studiem ferromagnetického polovodivého materiálu na bázi rutilu. Homogenně nadopované vzorky feromagnetického materiálu byly získány iontovou implantací kobaltu s energií 40 keV do monokrystalického rutilu v [001] krystalografické orientaci s iontovými toky 1-3.1017 iontů/cm2. Substráty rutilu byly temperovány na stálou teplotu 900 K během implantace. Magnetické vlastnosti byly následující: saturační magnetický moment je 0.5-1.2 Bohrova magnetovu na jeden Co iont,poměr remanetního a saturačního magnetického momentu byl 0.2-0.6 a koercivní pole bylo okolo 10-50 mT při pokojové teplotě. Odpor materiálu při pokojové teplotě se měnil v rozmezí 1-100 Ohm.cm v závislosti na implantačních parametrech, proudové hustotě iontů a počtu iontů na cm2. Implantační režimy vzorků jsou diskutovány v souvislosti s výslednými fyzikálními vlastnostmi připravených struktur.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0165921