Dual-donor (Zni and VO) mediated ferromagnetism in copper-doped ZnO micron-scale polycrystalline films: A thermally driven defect modulation process

Nanoscale

Volumn 5, Issue 9, 2013, Pages 3918-3930

  Hu, Liang ^a   Huang, Jun ^a   He, Haiping ^a   Zhu, Liping ^a   Liu, Shijiang ^b   Jin, Yizheng ^a   Sun, Luwei ^a   Ye, Zhizhen ^a  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

^b LUOYANG NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER PROCESS; DOPED NANOCRYSTALS; DOUBLE EXCHANGE MECHANISM; FERROMAGNETIC BEHAVIORS; FERROMAGNETIC CONTRIBUTION; POLYCRYSTALLINE FILM; POST ANNEALING TREATMENT; ZINC INTERSTITIALS;

CHARGE TRANSFER; DEFECTS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; FERROMAGNETIC MATERIALS; FERROMAGNETISM; MAGNETIC RESONANCE; METAL IONS; MODULATION; PARAMAGNETISM; ZINC; ZINC OXIDE;

COPPER;

COPPER; NANOMATERIAL; VANADIUM; ZINC OXIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; CRYSTALLIZATION; ELECTRON SPIN RESONANCE; MAGNETISM; OXIDATION REDUCTION REACTION; TEMPERATURE;

COPPER; CRYSTALLIZATION; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; MAGNETICS; NANOSTRUCTURES; OXIDATION-REDUCTION; TEMPERATURE; VANADIUM; ZINC OXIDE;

EID: 84876739658     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr00136a     Document Type: Article

References (88)

1. T. Dietl H. Ohno F. Matsukura J. Cibert D. Ferrand Science 2000 287 1019 1022
2. D. Huang Y.-J. Zhao D.-H. Chen Y.-Z. Shao Appl. Phys. Lett. 2008 92 182509
3. Y. Yan M. M. Al-Jassim S.-H. Wei Appl. Phys. Lett. 2006 89 181912
4. K. R. Kittilstved W. K. Liu D. R. Gamelin Nat. Mater. 2006 5 291 297
5. D. A. Schwartz N. S. Norberg Q. P. Nguyen J. M. Parker D. R. Gamelin J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13205 13218
6. I. Balti A. Mezni A. Dakhlaoui-Omrani P. Leone B. Viana O. Brinza L.-S. Smiri N. Jouini J. Phys. Chem. C 2011 115 15758 15766
7. D. Y. Inamdar A. D. Lad A. K. Pathak I. Dubenko N. Ali S. Mahamuni J. Phys. Chem. C 2010 114 1451 1459
8. D. Y. Inamdar A. K. Pathak I. Dubenko N. Ali S. Mahamuni J. Phys. Chem. C 2011 115 23671 23676
9. X. Wang J. B. Xu W. Y. Cheung J. An N. Ke Appl. Phys. Lett. 2007 90 212502
10. G. Xing D. Wang J. Yi L. Yang M. Gao M. He J. Yang J. Ding T. C. Sum T. Wu Appl. Phys. Lett. 2010 96 112511
11. S. Ghosh G. G. Khan B. Das K. Mandal J. Appl. Phys. 2011 109 123927
12. D. Gao J. Zhang G. Yang J. Qi M. Si D. Xue J. Phys. Chem. C 2011 115 16405 16410
13. S. Banerjee M. Mandal N. Gayathri M. Sardar Appl. Phys. Lett. 2007 91 182501
14. Y. Z. Zhang E. Q. Xie Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2010 99 955 960
15. T. S. Herng D. C. Qi T. Berlijn J. B. Yi K. S. Yang Y. Dai Y. P. Feng I. Santoso C. Sanchez-Hanke X. Y. Gao A. T. S. Wee W. Ku J. Ding A. Rusydi Phys. Rev. Lett. 2010 105 207201
16. Y. Yang O. Chen A. Angerhofer Y. C. Cao J. Am. Chem. Soc. 2006 128 12428 12429
17. M.-H. Du S. C. Erwin A. L. Efros Nano Lett. 2008 8 2878 2882
18. D. Yu C. J. Wang P. Guyot-Sionnest Science 2003 300 1277 1280
19. H. J. Queisser E. E. Haller Science 1998 281 945 950
20. B. B. Srivastava S. Jana N. Pradhan J. Am. Chem. Soc. 2011 133 1007 1015
21. A. V. Isarov J. Chrysochoos Langmuir 1997 13 3142 3149
22. W. M. H. Oo M. D. McCluskey J. Huso J. L. Morrison L. Bergman M. H. Engelhard L. V. Saraf J. Appl. Phys. 2010 108 064301
23. Y. C. Cao Science 2011 332 48 49
24. C. Sudakar J. S. Thakur G. Lawes R. Naik V. M. Naik Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007 75 054423
25. Z. Ahmed Khan S. Ghosh Appl. Phys. Lett. 2011 99 042504
26. Q. Ma D. B. Buchholz R. P. H. Chang Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 78 214429
27. J. M. D. Coey M. Venkatesan C. B. Fitzgerald Nat. Mater. 2005 4 173 179
28. L. H. Ye A. J. Freeman B. Delley Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 73 033203
29. T. S. Herng S. P. Lau S. F. Yu J. S. Chen K. S. Teng J. Magn. Magn. Mater. 2007 315 107 110
30. H. J. Xu H. C. Zhu X. D. Shan Y. X. Liu J. Y. Gao X. Z. Zhang J. M. Zhang P. W. Wang Y. M. Hou D. P. Yu J. Phys.: Condens. Matter 2010 22 016002
31. S.-Y. Zhuo X.-C. Liu Z. Xiong J.-H. Yang E.-W. Shi AIP Adv. 2012 2 012184
32. G. Z. Xing Y. H. Lu Y. F. Tian J. B. Yi C. C. Lim Y. F. Li G. P. Li D. Wang B. Yao J. Ding Y. P. Feng T. Wu AIP Adv. 2011 1 022152
33. R. Dingle Phys. Rev. Lett. 1969 23 579 581
34. N. S. Han H. S. Shim J. H. Seo S. Y. Kim S. M. Park J. K. Song J. Appl. Phys. 2010 107 084306
35. U. Ozgur Y. I. Alivov C. Liu A. Teke M. A. Reshchikov S. Dogan V. Avrutin S. J. Cho H. Morkoc J. Appl. Phys. 2005 98 041301
36. G. Xing G. Xing M. Li E. J. Sie D. Wang A. Sulistio Q.-L. Ye C. H. A. Huan T. Wu T. C. Sum Appl. Phys. Lett. 2011 98 102105
37. D. B. Buchholz R. P. H. Chang J. H. Song J. B. Ketterson Appl. Phys. Lett. 2005 87 082504
38. D. L. Hou X. J. Ye X. Y. Zhao H. J. Meng H. J. Zhou X. L. Li C. M. Zhen J. Appl. Phys. 2007 102 033905
39. S. B. Ogale Adv. Mater. 2010 22 3125 3155
40. Y. Tian Y. Li M. He I. A. Putra H. Peng B. Yao S. A. Cheong T. Wu Appl. Phys. Lett. 2011 98 162503
41. S. C. Erwin L. J. Zu M. I. Haftel A. L. Efros T. A. Kennedy D. J. Norris Nature 2005 436 91 94
42. T. Singh T. J. Mountziaris D. Maroudas Appl. Phys. Lett. 2010 97 073120
43. K. R. Kittilstved N. S. Norberg D. R. Gamelin Phys. Rev. Lett. 2005 94 147209
44. D. J. Norris A. L. Efros S. C. Erwin Science 2008 319 1776 1779
45. G. Leofanti M. Padovan M. Garilli D. Carmello A. Zecchina G. Spoto S. Bordiga G. T. Palomino C. Lamberti J. Catal. 2000 189 91 104
46. N. Garces L. Wang L. Bai N. Giles L. Halliburton G. Cantwell Appl. Phys. Lett. 2002 81 622 624
47. A. van Dijken E. A. Meulenkamp D. Vanmaekelbergh A. Meijerink J. Phys. Chem. B 2000 104 1715 1723
48. H. He Z. Ye S. Lin B. Zhao J. Huang H. Tang J. Phys. Chem. C 2008 112 14262 14265
49. H. Shibata Jpn. J. Appl. Phys. 1998 37 550 553
50. C. Liu H. He L. Sun Q. Yang Z. Ye L. Chen J. Appl. Phys. 2011 109 053507
51. D. C. Reynolds D. C. Look B. Jogai J. Appl. Phys. 2001 89 6189 6191
52. M. A. Reshchikov V. Avrutin N. Izyumskaya R. Shimada H. Morkoc S. W. Novak J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.-Process., Meas., Phenom. 2009 27 1749 1754
53. P. Erhart K. Albe A. Klein Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 73 205203
54. F. A. Selim M. C. Tarun D. E. Wall L. A. Boatner M. D. McCluskey Appl. Phys. Lett. 2011 99 202109
55. S. B. Zhang S. H. Wei A. Zunger Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 63 075205
56. V. Ischenko S. Polarz D. Grote V. Stavarache K. Fink M. Driess Adv. Funct. Mater. 2005 15 1945 1954
57. H. Zeng G. Duan Y. Li S. Yang X. Xu W. Cai Adv. Funct. Mater. 2010 20 561 572
58. D. C. Look J. W. Hemsky J. R. Sizelove Phys. Rev. Lett. 1999 82 2552 2555
59. H. Qiu F. Gallino C. Di Valentin Y. Wang Phys. Rev. Lett. 2011 106 066401
60. F. Gallino C. Di Valentin J. Chem. Phys. 2011 134 144506
61. B. K. Meyer H. Alves D. M. Hofmann W. Kriegseis D. Forster F. Bertram J. Christen A. Hoffmann M. Strassburg M. Dworzak U. Haboeck A. V. Rodina Phys. Status Solidi B 2004 241 231 260
62. F. Gallino C. Di Valentin J. Chem. Phys. 2011 134 144506
63. C. West D. J. Robbins P. J. Dean W. Hayes Physica B+C 1983 116 492 499
64. K. R. Kittilstved D. A. Schwartz A. C. Tuan S. M. Heald S. A. Chambers D. R. Gamelin Phys. Rev. Lett. 2006 97 037203
65. P. Lommens F. Loncke P. F. Smet F. Callens D. Poelman H. Vrielinck Z. Hens Chem. Mater. 2007 19 5576 5583
66. A. Punnoose H. Magnone M. S. Seehra J. Bonevich Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 64 174420
67. C. Sigwart P. Hemmeric J. T. Spence Inorg. Chem. 1968 7 2545 2548
68. T. Kataoka Y. Yamazaki V. R. Singh A. Fujimori F. H. Chang H. J. Lin D. J. Huang C. T. Chen G. Z. Xing J. W. Seo C. Panagopoulos T. Wu Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 84 153203
69. P. Thakur V. Bisogni J. C. Cezar N. B. Brookes G. Ghiringhelli S. Gautam K. H. Chae M. Subramanian R. Jayavel K. Asokan J. Appl. Phys. 2010 107 103915
70. T. Li H. Fan J. Yi T. S. Herng Y. Ma X. Huang J. Xue J. Ding J. Mater. Chem. 2010 20 5756 5762
71. T. S. Herng S. P. Lau S. F. Yu H. Y. Yang K. S. Teng J. S. Chen J. Phys.: Condens. Matter 2007 19 356214
72. T. S. Herng S. P. Lau S. F. Yu H. Y. Yang X. H. Ji J. S. Chen N. Yasui H. Inaba J. Appl. Phys. 2006 99 086101
73. H.-J. Lee B.-S. Kim C. R. Cho S.-Y. Jeong Phys. Status Solidi B 2004 241 1533 1536
74. P. K. Sharma R. K. Dutta A. C. Pandey J. Magn. Magn. Mater. 2009 321 4001 4005
75. J. H. Zheng J. L. Song X. J. Li Q. Jiang J. S. Lian Cryst. Res. Technol. 2011 46 1143 1148
76. G. Z. Xing J. B. Yi J. G. Tao T. Liu L. M. Wong Z. Zhang G. P. Li S. J. Wang J. Ding T. C. Sum C. H. A. Huan T. Wu Adv. Mater. 2008 20 3521 3527
77. T. Dubroca J. Hack R. Hummel Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 74 026403
78. S. Kolesnik B. Dabrowski J. Mais J. Supercond. 2002 15 251 255
79. H. J. Xu H. C. Zhu X. D. Shan Y. X. Liu J. Y. Gao X. Z. Zhang J. M. Zhang P. W. Wang Y. M. Hou D. P. Yu J. Phys.: Condens. Matter 2010 22 016002
80. J. D. Bryan S. A. Santangelo S. C. Keveren D. R. Gamelin J. Am. Chem. Soc. 2005 127 15568 15574
81. B. Ghosh, M. Sardar and S. Banerjee, in Solid State Physics, Pts 1 and 2, ed., R. Mittal, A. K. Chauhan, and, R. Mukhopadhyay, 2012, pp. 1231-1232
82. C. Zener Phys. Rev. 1951 81 440 444
83. M. A. Garcia M. L. Ruiz-Gonzalez A. Quesada J. L. Costa-Kramer J. F. Fernandez S. J. Khatib A. Wennberg A. C. Caballero M. S. Martin-Gonzalez M. Villegas F. Briones J. M. Gonzalez-Calbet A. Hernando Phys. Rev. Lett. 2005 94 217206
84. J. M. Coey M. Venkatesan C. B. Fitzgerald Nat. Mater. 2005 4 173 179
85. H. Peng H. J. Xiang S.-H. Wei S.-S. Li J.-B. Xia J. Li Phys. Rev. Lett. 2009 102 017201
86. J. M. D. Coey K. Wongsaprom J. Alaria M. Venkatesan J. Phys. D: Appl. Phys. 2008 41 134012
87. B. K. Meyer, ZnO: spin - orbit splitting energy in Landolt - Börnstein-Group III Condensed Matter, ed., U. Rössler, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2011
88. Z. Xiong X.-C. Liu S.-Y. Zhuo J.-H. Yang E.-W. Shi W.-S. Yan Appl. Phys. Lett. 2011 99 052513