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稀释磁性半导体(dilutedmagneticsemiconductors,DMS)是指Ⅱ-Ⅴ族，Ⅱ-Ⅵ族Ⅲ-Ⅴ族或者Ⅳ-Ⅵ族化合物中，由磁性过波族金属离子或稀土金属离子部分替代非磁性阳离子所形成的新一类半导体材料。DMS可能同时利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件，在自旋电子学中具有巨大的应用前景，引起了人们的广泛关注。但是这类材料一般居里温度都很低，不适于实际应用。自从2001年Y.Matsumoto等人报道，少量Co注入TiO2而形成的稀释磁性半导体具有室温铁磁性，并具有每原子0.32μB的磁矩，由于TiO2是禁带较宽的半导体，而且具有很萝优良的性质，对其室温铁磁性的研究成为人们关注的焦点。大量的工作敛力于铁磁性的来源，Co在TiO2中的存在状态等方面。
本文应用对靶磁控溅射法以玻璃为基底制备了CoTiO2薄膜。利用扫描探针显微术(SPM)，X射线衍射方法(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对所制得的薄膜样品磁性和微结构的变化进行了研究。并系统的研究了分别在不同的Co掺杂量以及不同的退火温度对TiCoO2溥膜结构的影响，发现Co的加入对CoTiO2的锐钛矿结构形成有重要影响。较少的掺杂量有利于Co进入到锐钛矿晶格之中。原子力显微镜(AEM)表明薄膜样品具有光滑的表面，结合磁力显微镜(MFM)分析得到样品中没有磁性的Co金属颗粒或者团簇，通过分析进而证明了Co在薄膜中是以+2价离子状态存在，而且Co进入到TiO2的晶格中并取代了锐钛矿结构中的Ti，即磁性来自CoTiO2本身。实验认为CoTiO2体系是一种居里温度高于室温的很有应用前景的稀释磁性半导体。