李 越，陈 婷，叶 燕，丁守兵，毋志民

(重庆师范大学 物理与电子工程学院 光电功能材料重庆市重点实验室，重庆 401331)

0 引 言

作为20世纪改变人类生活最重要的发明之一，计算机已经成为了人们生活中不可或缺的一部分，而计算机技术的革新与半导体材料的发展密不可分。例如，信息的处理和传输是利用了半导体材料的电子电荷属性所制造的集成电路或高频率器；而信息的存储则是利用了磁性材料的电子自旋属性所制造的存储器或光盘等[1-3]。随着信息技术的迅猛发展，人们对信息的载体提出了运算更快、容量更大、体积更小、能耗更低的要求。研究者发现如果能制备出一种可以同时操控半导体材料的电子电荷自由度和磁性材料的电子自旋自由度的半导体，并用来进行信息的处理、传输和储存，就有望突破摩尔定律瓶颈。而由磁性过渡族金属离子或稀土金属离子部分替代Ⅲ-Ⅴ族或者Ⅱ-Ⅵ族等非磁性化合物半导体中的阳离子后所形成的一种新型半导体——稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductor, DMS)，因其兼具半导体特性和磁性，可以同时利用电子电荷和自旋两种自由度，得到了广泛关注和研究[4-5]。

稀磁半导体又可称为半磁半导体(Semimagnetic Semiconductor, SMS)，由于其相对于普通的磁性材料而言，DMS中的磁性元素相对较少，因此被称为稀磁半导体[7]，(如图1所示)并且由于在非磁性半导体中引入了微量磁性原子，改变了原有半导体中的某些微观机制，包括能带结构和载流子的行为等，使得新型的DMS在电、光、磁学方面具有优异而独特的性质，如：反常霍尔效应、负磁阻效应、巨塞曼效应、巨法拉第旋转等[2]。……