氧化锌/IIIA金属多层交替结构的界面磁性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11304406
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    陈世建
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    A2007.磁学及自旋电子学
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Diluted Magnetic Semiconductors, due to their utilities of manipulation of both the charge and spin of electrons and thus the integration of data processing and magnetic storage on a single chip, are promising materials for spintronics devices. This project is proposed to address the problems of current research on the topic of magnetic semiconductor with non-magnetic elements doping: weak magnetism and unclear mechanism behind the origin of ferromagnetism. We propose a model of multilayer structures of alternate ZnO and IIIA metal films，and the interface magnetism of semiconductor/IIIA metal will be enhanced in this multilayer structures and spin of electrons in semiconductor layer will be polorized with interlayer ferromagnetic coupling.Combining experimental methods and theoretical modeling, we will systematically investigate the charge-transfer behavior and the origin of the ferromagnetism in the interface of the ZnO/IIIA multilayer structures, and experimentally realize strong ferromagnetism at room temperature from this multilayer structure. Finally, we will prepare carrier-polarized semiconductor thin films with low resistivity, high carrier mobility, which can be potentially used in novel spintronics devices.
稀磁半导体，由于同时利用了电子的电荷特性和自旋特性，将半导体的信息处理与磁性材料的信息存储功能融合在一起, 是实现自旋电子器件的理想材料。本申请项目拟针对目前非磁性元素掺杂稀磁半导体材料中磁性弱和磁性来源机制不明确的问题，提出ZnO/IIIA多层交替结构模型，采用多层结构增强半导体/金属薄膜间的界面磁性，同时利用层间铁磁偶合的方式极化半导体夹层内的载流子自旋方向。通过分析ZnO/IIIA界面磁性随实验生长条件参数的变化，探索在非磁性元素体系中室温下获得强铁磁性的实验手段；结合实验和理论计算手段深入研究ZnO/IIIA多层交替结构中的界面电荷传递行为以及磁性来源机制。本项目最终将研制出载流子极化的低电阻率、高迁移率半导体导电薄膜，为实现磁性半导体材料在新型自旋电子器件上的应用奠定基础。

结项摘要

稀磁半导体，将半导体的信息处理与磁性材料的信息存储功能融合在一起, 是实现自旋电子器件的理想材料。本研究项目针对目前非磁性元素掺杂稀磁半导体材料中磁性弱和磁性来源机制不明确的问题，提出ZnO/IIIA 多层交替结构模型，利用层间铁磁偶合的方式极化半导体夹层内的载流子自旋方向。通过系列研究，实验上采用PLD 技术成功制备出ZnO/Al/ZnO多层复合薄膜，并通过调控制备工艺和参数，调节金属夹层的厚度，制备出高饱和磁矩的ZnO/IIIA多层周期结构；采用多层结构大大增强了半导体/金属薄膜间的界面磁性；通过理论计算研究探索了体系磁性来源机制，得出吸附Al原子与体系间产生的电荷转移是该非磁性体系具有磁性的本质来源的结论。本项目为制备出低电阻率、高迁移率半导体导电薄膜，为实现磁性半导体材料在新型自旋电子器件上的应用奠定基础。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Facile preparation of semimetallic MoP2 as a novel visible light driven photocatalyst with high photocatalytic activity
轻松制备半金属MoP2作为具有高光催化活性的新型可见光驱动光催化剂
  • DOI：
    10.1039/c5ta00870k
  • 发表时间：
    2015-05
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子：
    11.9
  • 作者：
    Tianli Wu;Shijian Chen;Dingke Zhang;Junke Hou
  • 通讯作者：
    Junke Hou
The alpha-Fe2O3/g-C3N4 heterostructural nanocomposites with enhanced ethanol gas sensing performance
具有增强乙醇气体传感性能的α-Fe2O3/g-C3N4异质结构纳米复合材料
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhang, Yujing;Zhang, Dingke;Guo, Weimeng;Chen, Shijian
  • 通讯作者：
    Chen, Shijian
Self-supported three-dimensional mesoporous semimetallic WP2 nanowire arrays on carbon cloth as a flexible cathode for efficient hydrogen evolution
碳布上自支撑三维介孔半金属WP2纳米线阵列作为柔性阴极有效析氢
  • DOI：
    10.1039/c6nr05747k
  • 发表时间：
    2016-01-01
  • 期刊：
    NANOSCALE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Pi, Mingyu;Wu, Tianli;Wang, Shuxia
  • 通讯作者：
    Wang, Shuxia
3D structured porous CoP3 nanoneedle arrays as an efficient bifunctional electrocatalyst for the evolution reaction of hydrogen and oxygen
3D结构多孔CoP3纳米针阵列作为氢氧析出反应的高效双功能电催化剂
  • DOI：
    10.1039/c6ta05838h
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子：
    11.9
  • 作者：
    Wu Tianli;Pi Mingyu;Zhang Dingke;Chen Shijian
  • 通讯作者：
    Chen Shijian
Ferromagnetism in Nanostructured TiO2/Al System Due to Surface Charge Transfer
纳米结构 TiO2/Al 体系中表面电荷转移导致的铁磁性
  • DOI：
    10.1021/jp4111579
  • 发表时间：
    2014-02
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhiqiang Jiang;Shijian Chen;Dingke Zhang
  • 通讯作者：
    Dingke Zhang

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高荧光量子效率的分子分散型聚芴衍生物的放大自发发射特性
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  • 作者：
    张丁可;陈世建;蒋茂华
  • 通讯作者：
    蒋茂华

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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