Defect mediated ferromagnetism in Ni-doped ZnO nanocrystals evidenced by positron annihilation spectroscopy

Journal of Applied Physics

Volumn 112, Issue 8, 2012, Pages

  Chen, Zhi Yuan ^a,b   Chen, Z Q ^a   Zou, B ^a   Zhao, X G ^c   Tang, Z ^c   Wang, S J ^a  

^a WUHAN UNIVERSITY   (China)

^b HUBEI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^c EAST CHINA NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANNEALING TEMPERATURES; INTERFACE REGIONS; NANO GRAINS; NI-DOPED ZNO; POSITRON ANNIHILATION MEASUREMENTS; RAMAN SCATTERING SPECTRA; ROOM TEMPERATURE FERROMAGNETISM; TEMPERATURE ANNEALING; VACANCY DEFECTS; X-RAY DIFFRACTION MEASUREMENTS; ZNO; ZNO STRUCTURES;

ANNEALING; FERROMAGNETISM; NANOCOMPOSITES; NANOCRYSTALS; POSITRON ANNIHILATION SPECTROSCOPY; X RAY DIFFRACTION; ZINC OXIDE;

METAL ANALYSIS;

EID: 84868348835     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4759136     Document Type: Article

References (58)

1. T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura, J. Gilbert, and D. Ferrand, Science 287, 1019 (2000). 10.1126/science.287.5455.1019
2. K. Sato and H. Katayama-Yoshida, Physica E 10, 251 (2001). 10.1016/S1386-9477(01)00093-5
3. K. Ueda, H. Tabata, and T. Kawai, Appl. Phys. Lett. 79, 988 (2001). 10.1063/1.1384478
4. D. P. Norton, M. E. Overberg, S. J. Pearton, Appl. Phys. Lett. 83, 5488 (2003). 10.1063/1.1637719
5. J. H. Park, M. G. Kim, H. M. Jang, S. Ryu, and Y. M. Kim, Appl. Phys. Lett. 84, 1338 (2004). 10.1063/1.1650915
6. G. Weyer, H. P. Gunnlaugsson, R. Mantovan, M. Fanciulli, D. Naidoo, K. Bharuth-Ram, and T. Agne, J. Appl. Phys. 102, 113915 (2007). 10.1063/1.2821290
7. W. Yu, L. H. Yang, X. Y. Teng, J. C. Zhang, Z. C. Zhang, L. Zhang, and G. S. Fu, J. Appl. Phys. 103, 093901 (2008). 10.1063/1.2903524
8. M. Snure, D. Kumar, and A. Tiwari, Appl. Phys. Lett. 94, 012510 (2009). 10.1063/1.3067998
9. F. Schoofs, T. Fix, A. M. H. R. Hakimi, J. Appl. Phys. 108, 053911 (2010). 10.1063/1.3455856
10. J. M. Wikberg, R. Knut, A. Audren, M. Ottosson, M. K. Linnarsson, O. Karis, A. Halln, and P. Svedlindh, J. Appl. Phys. 109, 083918 (2011). 10.1063/1.3559263
11. X. X. Liu, F. T. Lin, L. L. Sun, W. J. Cheng, X. M. Ma, and W. Z. Shi, Appl. Phys. Lett. 88, 062508 (2006). 10.1063/1.2170420
12. S. Q. Zhou, K. Potzger, G. Zhang, F. Eichhorn, W. Skorupa, M. Helm, and J. Fassbender, J. Appl. Phys. 100, 114304 (2006). 10.1063/1.2396763
13. H. Wang, Y. Chen, H. B. Wang, Appl. Phys. Lett. 90, 052505 (2007). 10.1063/1.2435606
14. M. El-Hilo, A. A. Dakhel, and A. Y. Ali-Mohamed, J. Magn. Magn. Mater. 321, 2279 (2009). 10.1016/j.jmmm.2009.01.040
15. P. V. Radovanovic and D. R. Gamelin, Phys. Rev. Lett. 91, 157202 (2003). 10.1103/PhysRevLett.91.157202
16. D. A. Schwartz, N. S. Norberg, Q. P. Nguyen, J. M. Parker, and D. R. Gamelin, J. Am. Chem. Soc. 125, 13205 (2003). 10.1021/ja036811v
17. T. Wakano, N. Fujimura, Y. Morinaga, N. Abe, A. Ashida, and T. Ito, Physica E 10, 260 (2001). 10.1016/S1386-9477(01)00095-9
18. Z. G. Yin, N. Chen, F. Yang, S. L. Chai, J. Zhong, H. J. Qian, and K. Ibrahim, Solid State Commun. 135, 430 (2005). 10.1016/j.ssc.2005.05.024
19. A. O. Ankiewicz, J. S. Martins, M. C. Carmo, M. Grundmann, S. Zhou, H. Schmidt, and N. A. Sobolev, J. Appl. Phys. 107, 09B518 (2010). 10.1063/1.3357999
20. S. Q. Zhou, K. Potzger, K. Kuepper, J. Grenzer, M. Helm, J. Fassbender, E. Arenholz, and J. D. Denlinger, J. Appl. Phys. 103, 043901 (2008). 10.1063/1.2837058
21. B. Pandey, S. Ghosh, P. Srivastava, P. Kumar, D. Kanjilal, S. Zhou, and H. Schmidt, J. Appl. Phys. 107, 023901 (2010). 10.1063/1.3284091
22. R. Krause-Rehberg and H. S. Leipner, Positron Annihilation in Semiconductors, Defect Studies, Springer Series in Solid-State Sciences Vol. 127 (Springer, Berlin, 1999).
23. M. Alatalo, B. Barbiellini, M. Hakala, H. Kauppinen, T. Korhonen, M. J. Puska, K. Saarinen, P. Hautojarvi, and R. M. Nieminen, Phys. Rev. B 54, 2397 (1996). 10.1103/PhysRevB.54.2397
24. P. Kirkegaard, N. J. Pederson, and M. Eldrup, Ris National Laboratory, DK-4000 Roskilde, Denmark, 1989.
25. S. Singh, N. Rama, and M. S. R. Rao, Appl. Phys. Lett. 88, 222111 (2006). 10.1063/1.2208563
26. B. D. Cullity, Elements of X-Ray Diffraction (Addison-Wesley, Philippines, 1978), Chap., p. 284.
27. T. C. Damen, S. P. S. Porto, and B. Tell, Phys. Rev. 142, 570 (1966). 10.1103/PhysRev.142.570
28. C. A. Arguello, D. L. Rousseau, and S. P. S. Porto, Phys. Rev. 181, 1351 (1969). 10.1103/PhysRev.181.1351
29. J. M. Calleja and M. Cardona, Phys. Rev. B 16, 3753 (1977). 10.1103/PhysRevB.16.3753
30. K. Samanta, S. Dussan, R. S. Katiyar, and P. Bhattacharya, Appl. Phys. Lett. 90, 261903 (2007). 10.1063/1.2751593
31. T. L. Phan, R. Vincent, D. Cherns, N. X. Nghia, and V. V. Ursaki, Nanotechnology 19, 475702 (2008). 10.1088/0957-4484/19/47/475702
32. M. Schumm, M. Koerdel, S. Muller, C. Ronning, E. Dynowska, Z. Golacki, W. Szuszkiewicz, and J. Geurts, J. Appl. Phys. 105, 083525 (2009). 10.1063/1.3106104
33. H. K. Yadav, K. Sreenivas, V. Gupta, and R. S. Katiyar, J. Raman Spectrosc. 40, 381 (2009). 10.1002/jrs.2136
34. F. Rubio-Marcos, C. V. Manzano, J. J. Reinosa, J. J. Romero, P. Marchet, M. S. Martin-Gonzalez, and J. F. Fernandez, J. Phys. Chem. C 115, 13577 (2011). 10.1021/jp201795y
35. J. B. Wang, G. J. Huang, X. L. Zhong, L. Z. Sun, Y. C. Zhou, and E. H. Liu, Appl. Phys. Lett. 88, 252502 (2006). 10.1063/1.2208564
36. H. K. Yadav, K. Sreenivas, R. S. Katiyar, and V. Gupta, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 6005 (2007). 10.1088/0022-3727/40/19/034
37. T.-L. Phan, S. C. Yu, R. Vincent, H. M. Bui, T. D. Thanh, V. D. Lam, and Y. P. Lee, J. Appl. Phys. 108, 044910 (2010). 10.1063/1.3478709
38. B. N. Mavrin, L. N. Demyanetsb, and R. M. Zakalukin, Phys. Lett. A 374, 4054 (2010). 10.1016/j.physleta.2010.06.045
39. Z. Q. Chen, A. Kawasuso, Y. Xu, H. Naramoto, X. L. Yuan, T. Sekiguchi, R. Suzuki, and T. Ohdaira, Phys. Rev. B 71, 115213 (2005). 10.1103/PhysRevB.71. 115213
40. Z. Q. Chen, M. Maekawa, A. Kawasuso, S. Sakai, and H. Naramoto, J. Appl. Phys. 99, 093507 (2006). 10.1063/1.2194113
41. Z. Q. Chen, S. J. Wang, M. Maekawa, A. Kawasuso, H. Naramoto, X. L. Yuan, and T. Sekiguchi, Phys. Rev. B 75, 245206 (2007). 10.1103/PhysRevB.75.245206
42. J. N. Zeng, J. K. Low, Z. M. Ren, T. Liew, and Y. F. Lu, Appl. Surf. Sci. 197, 362 (2002). 10.1016/S0169-4332(02)00425-7
43. C. J. Youn, T. S. Jeong, M. S. Han, and J. H. Kim, J. Cryst. Growth 261, 526 (2004). 10.1016/j.jcrysgro.2003.09.044
44. R. Cusco, E. Alarcon-Llado, J. Ibanez, L. Artus, J. Jimenez, B. Wang, and M. J. Callahan, Phys. Rev. B 75, 165202 (2007). 10.1103/PhysRevB.75.165202
45. M. Schumm, M. Koerdel, S. Muller, H. Zutz, C. Ronning, J. Stehr, D. M. Hofmann, and J. Geurts, New J. Phys. 10, 043004 (2008). 10.1088/1367-2630/10/4/ 043004
46. Z. Q. Chen, S. Yamanoto, M. Maekawa, A. Kawasuso, X. L. Yuan, and T. Sekiguchi, J. Appl. Phys. 94, 4807 (2003). 10.1063/1.1609050
47. Z. Q. Chen, M. Maekawa, S. Yamamoto, A. Kawasuso, X. L. Yuan, T. Sekiguchi, R. Suzuki, and T. Ohdaira, Phys. Rev. B 69, 035210 (2004). 10.1103/PhysRevB.69.035210
48. D. Wang, Z. Q. Chen, D. D. Wang, N. Qi, J. Gong, C. Y. Cao, and Z. Tang, J. Appl. Phys. 107, 023524 (2010). 10.1063/1.3291134
49. H. J. Zhang, Z. Q. Chen, S. J. Wang, A. Kawasuso, and N. Morishita, Phys. Rev. B 82, 035439 (2010). 10.1103/PhysRevB.82.035439
50. A. Uedono, T. Koida, A. Tsukazaki, M. Kawasaki, Z. Q. Chen, S. F. Chichibu, and H. Koinuma, J. Appl. Phys. 93, 2481 (2003). 10.1063/1.1539915
51. D. A. Schwartz, K. R. Littilatved, and D. R. Gamelin, Appl. Phys. Lett. 85, 1395 (2004). 10.1063/1.1785872
52. L. Li, L. Chen, R. Qihe, and G. Li, Appl. Phys. Lett. 89, 134102 (2006). 10.1063/1.2357562
53. S. Mandal, K. S. R. Menon, S. K. Mahatha, and S. Banerjee, Appl. Phys. Lett. 99, 232507 (2011). 10.1063/1.3668091
54. S. M. M. Yee, D. A. Crandles, and L. V. Goncharova, J. Appl. Phys. 110, 033906 (2011). 10.1063/1.3611034
55. D. Kim, J.-h. Yang, and J. Hong, J. Appl. Phys. 106, 013908 (2009). 10.1063/1.3158535
56. D. Q. Gao, Z. H. Zhang, J. L. Fu, Y. Xu, J. Qi, and D. S. Xue, J. Appl. Phys. 105, 113928 (2009). 10.1063/1.3143103
57. W. S. Yan, Z. H. Sun, Q. H. Liu, Z. R. Li, Z. Y. Pan, J. Wang, S. Q. Wei, D. Wang, Y. X. Zhou, and X. Y. Zhang, Appl. Phys. Lett. 91, 062113 (2007). 10.1063/1.2769391
58. A. M. Abdel Hakeem, J. Magn. Magn. Mater. 322, 709 (2010). 10.1016/j.jmmm.2009.10.046