Enhanced room-temperature ferromagnetism in un-doped ZnO thin films by thermal annealing in a strong magnetic field

Journal of Applied Physics

Volumn 111, Issue 10, 2012, Pages

  Zhan, Peng ^a   Wang, Weipeng ^a   Xie, Qian ^a   Li, Zhengcao ^a   Zhang, Zhengjun ^a  

^a TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EXTERNAL MAGNETIC FIELD; FERROMAGNETIC PROPERTIES; FLOWING ARGONS; OXYGEN DEFECT; ROOM-TEMPERATURE FERROMAGNETISM; STRONG MAGNETIC FIELDS; THERMAL-ANNEALING; ZNO FILMS; ZNO THIN FILM;

ANNEALING; FERROMAGNETISM; MAGNETIC FIELDS; METALLIC FILMS;

METAL ANALYSIS;

EID: 84862143786     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4720744     Document Type: Conference Paper

References (53)

1. S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. von Molnár, M. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova, and D. M. Treger, Science 294, 1488 (2001). 10.1126/science.1065389
2. Z. W. Pan, Z. R. Dai, and Z. L. Wang, Science 291, 1947 (2001). 10.1126/science.1058120
3. Z. L. Wang and J. Song, Science 312, 242 (2006). 10.1126/science.1124005
4. S. B. Ogale, Adv. Mater. 22, 3125 (2010). 10.1002/adma.200903891
5. A. Ney, K. Ollefs, S. Ye, T. Kammermeier, V. Ney, T. C. Kaspar, S. A. Chambers, F. Wilhelm, and A. Rogalev, Phys. Rev. Lett. 100, 157201 (2008). 10.1103/PhysRevLett.100.157201
6. T. C. Kaspar, T. Droubay, S. M. Heald, P. Nachimuthu, C. M. Wang, V. Shutthanandan, C. A. Johnson, D. R. Gamelin, and S. A. Chambers, New J. Phys. 10, 055010 (2008). 10.1088/1367-2630/10/5/055010
7. M. Venkatesan, C. B. Fitzgerald, and J. M. D. Coey, Nature (London) 430, 630 (2004). 10.1038/430630a
8. H. Pan, J. B. Yi, L. Shen, R. Q. Wu, J. H. Yang, J.Y. Lin, Y. P. Feng, J. Ding, L. H. Van, and J. H. Yin, Phys. Rev. Lett. 99, 127201 (2007). 10.1103/PhysRevLett.99.127201
9. Q. Xu, H. Schmidt, S. Zhou, K. Potzger, M. Helm, H. Hochmuth, M. Lorenz, A. Setzer, P. Esquinazi, C. Meinecke, and M. Grundmann, Appl. Phys. Lett. 92, 082508 (2008). 10.1063/1.2885730
10. M. Khalid, M. Ziese, A. Setzer, P. Esquinazi, M. Lorenz, H. Hochmuth, M. Grundmann, D. Spemann, T. Butz, G. Brauer, W. Anwand, G. Fischer, W. A. Adeagbo, W. Hergert, and A. Ernst, Phys. Rev. B 80, 035331 (2009). 10.1103/PhysRevB.80. 035331
11. J. B. Yi, C. C. Lim, G. Z. Xing, H. M. Fan, L. H. Van, S. L. Huang, K. S. Yang, X. L. Huang, X. B. Qin, B.Y. Wang, T. Wu, L. Wang, H. T. Zhang, X.Y. Gao, T. Liu, A. T. S. Wee, Y. P. Feng, and J. Ding, Phys. Rev. Lett. 104, 137201 (2010). 10.1103/PhysRevLett.104.137201
12. M. Khalid, A. Setzer, M. Ziese, P. Esquinazi, D. Spemann, A. Pöppl, and E. Goering, Phys. Rev. B 81, 214414 (2010). 10.1103/PhysRevB.81.214414
13. R. Podila, W. Queen, A. Nath, J. T. Arantes, A. L. Schoenhalz, A. Fazzio, G. M. Dalpian, J. He, S. J. Hwu, M. J. Skove, and A. M. Rao, Nano Lett. 10, 1383 (2010). 10.1021/nl1001444
14. M. Khalid, P. Esquinazi, D. Spemann, W. Anwand, and G. Brauer, New J. Phys. 13, 063017 (2011). 10.1088/1367-2630/13/6/063017
15. N. H. Hong, J. Sakai, N. Poirot, and V. Brizé, Phys. Rev. B 73, 132404 (2006). 10.1103/PhysRevB.73.132404
16. A. Droghetti, C. D. Pemmaraju, and S. Sanvito, Phys. Rev. B 81, 092403 (2010). 10.1103/PhysRevB.81.092403
17. N. H. Hong, N. Poirot, and J. Sakai, Phys. Rev. B 77, 033205 (2008). 10.1103/PhysRevB.77.033205
18. G. Xing, D. Wang, J. Yi, L. Yang, M. Gao, M. He, J. Yang, J. Ding, T. C. Sum, and T. Wu, Appl. Phys. Lett. 96, 112511 (2010). 10.1063/1.3340930
19. P. Zhan, W. Wang, C. Liu, Y. Hu, Z. Li, Z. Zhang, P. Zhang, B. Wang, and X. Cao, J. Appl. Phys. 111, 033501 (2012). 10.1063/1.3679560
20. X. Zhang, Y. H. Cheng, L. Y. Li, H. Liu, X. Zuo, G. H. Wen, L. Li, R. K. Zheng, and S. P. Ringer, Phys. Rev. B 80, 174427 (2009). 10.1103/PhysRevB.80. 174427
21. D. W. Abraham, M. M. Frank, and S. Guha, Appl. Phys. Lett. 87, 252502 (2005). 10.1063/1.2146057
22. F. Golmar, A. M. M. Navarro, C. E. R. Torres, F. H. Sánchez, F. D. Saccone, P. C. dos Santos Claro, G. A. Benítez, and P. L. Schilardi, Appl. Phys. Lett. 92, 262503 (2008). 10.1063/1.2952839
23. S. M. M. Yee, D. A. Crandles, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 110, 033906 (2011). 10.1063/1.3611034
24. P. Zhan, Z. Li, and Z. Zhang Mater. Trans. 52, 1764 (2011). 10.2320/matertrans.M2011141
25. X. Wang, C. J. Summers, and Z. L. Wang, Adv. Mater. 16, 1215 (2004). 10.1002/adma.200306505
26. J. M. Yuk, J. Y. Lee, J. H. Jung, D. U. Lee, T. W. Kim, D. I. Son, and W. K. Choi, J. Appl. Phys. 103, 083520 (2008). 10.1063/1.2902477
27. H. Zeng, G. Duan, Y. Li, S. Yang, X. Xu, and W. Cai, Adv. Funct. Mater. 20, 561 (2010). 10.1002/adfm.200901884
28. Y. W. Heo, D. P. Norton, and S. J. Pearton, J. Appl. Phys. 98, 073502 (2005). 10.1063/1.2064308
29. M. Trunk, V. Venkatachalapathy, A. Galeckas, and A. Yu. Kuznetsov, Appl. Phys. Lett. 97, 211901 (2010). 10.1063/1.3518480
30. K. Vanheusden, C. H. Seager, W. L. Warren, D. R. Tallant, and J. A. Voigt, Appl. Phys. Lett. 68, 403 (1996). 10.1063/1.116699
31. K. Vanheusden, W. L. Warren, C. H. Seager, D. R. Tallant, J. A. Voigt, and B. E. Gnade, J. Appl. Phys. 79, 7983-7990 (1996). 10.1063/1.362349
32. A. V. Dijken, E. A. Meulenkamp, D. Vanmaekelbergh, and A. Meijerink, J. Phys. Chem. B 104, 1715 (2000). 10.1021/jp993327z
33. R. B. M. Cross, M. M. De Souza, and E. M. S. Narayanan, Nanotechnology 16, 2188 (2005). 10.1088/0957-4484/16/10/035
34. W. M. Kwok, A. B. Djuriić, Y. H. Leung, W. K. Chan, and D. L. Phillips, Appl. Phys. Lett. 87, 093108 (2005). 10.1063/1.2035871
35. A. Janotti and C. G. Van de Walle, Phys. Rev. B 76, 165202 (2007). 10.1103/PhysRevB.76.165202
36. L. E. Halliburton, N. C. Giles, N. Y. Garces, M. Luo, C. C. Xu, L. H. Bai, and L. A. Boatner, Appl. Phys. Lett. 87, 172108 (2005). 10.1063/1.2117630
37. F. Tuomisto, V. Ranki, and K. Saarinen, Phys. Rev. Lett. 91, 205502 (2003). 10.1103/PhysRevLett.91.205502
38. S. Lany and A. Zunger, Phys. Rev. Lett. 98, 045501 (2007). 10.1103/PhysRevLett.98.045501
39. F. A. Selim, M. H. Weber, D. Solodovnikov, and K. G. Lynn, Phys. Rev. Lett. 99, 085502 (2007). 10.1103/PhysRevLett.99.085502
40. D. Pan, G. Xu, L. Lv, Y. Yong, X. Wang, J. Wan, G. Wang, and Y. Sui, Appl. Phys. Lett. 89, 082510 (2006). 10.1063/1.2335954
41. J. M. D. Coey, M. Venkatesan, and C. B. Fitzgerald, Nature Mater. 4, 173 (2005). 10.1038/nmat1310
42. C. H. Patterson, Phys. Rev. B 74, 144432 (2006). 10.1103/PhysRevB.74. 144432
43. F. A. Kroger, The Chemistry of Imperfect Crystals (North-Holland, Amsterdam, 1974).
44. H. S. Kang, J. S. Kang, J. W. Kim, and S. Y. Lee, J. Appl. Phys. 95, 1246 (2004). 10.1063/1.1633343
45. A. Janotti and C. G. Van de Walle, Appl. Phys. Lett. 87, 122102 (2005). 10.1063/1.2053360
46. L. S. Vlasenko and G. D. Watkins, Phys. Rev. B 71, 125210 (2005). 10.1103/PhysRevB.71.125210
47. Chris G. Van de Walle, Phys. Rev. Lett. 85, 1012 (2000). 10.1103/PhysRevLett.85.1012
48. A. Janotti and C. G. Van de Walle, Nature Mater. 6, 44 (2007). 10.1038/nmat1795
49. M.-H. Du and D. J. Singh, Phys. Rev. B 79, 205201 (2009). 10.1103/PhysRevB.79.205201
50. T. Watanabe, S. Tsurekawa, X. Zhao, and L. Zuo, Scr. Mater. 54, 969 (2006). 10.1016/j.scriptamat.2005.11.036
51. J. M. Coey, M. Venkatesan, C. B. Fitzgerald, L. S. Dorneles, P. Stamenov, and J. G. Lunney, J. Magn. Magn. Mater. 290-291, 1405 (2005). 10.1016/j.jmmm.2004.11.450
52. S. Asai, K. Sassa, and M. Tahashi, Sci. Technol. Adv. Mater. 4, 455 (2003). 10.1016/j.stam.2003.07.001
53. Y. Hu, Z. C. Li, Z. J. Zhang, and D. Q. Meng, Appl. Phys. Lett. 94, 103107 (2009). 10.1063/1.3095502