High-temperature magnetic ordering in - and -doped ZnO diluted magnetic semiconductors has been predicted theoretically and confirmed experimentally to have different charge-carrier requirements. This paper summarizes some of these experimental and theoretical results and relates the different carrier polarity requirements for ferromagnetism in and to differences in the charge-transfer electronic structures of these two materials.
REFERENCES
1.
S. A.
Wolf
, D. D.
Awschalom
, R. A.
Buhrman
, J. M.
Daughton
, S.
von Molnar
, M. L.
Roukes
, A. Y.
Chtchelkanova
, and D. M.
Treger
, Science
294
, 1488
(2001
).2.
H.
Ohno
, D.
Chiba
, F.
Matsukura
, T.
Omiya
, E.
Abe
, T.
Dietl
, Y.
Ohno
, and K.
Ohtani
, Nature (London)
408
, 944
(2000
).3.
Y.
Ohno
, D. K.
Young
, B.
Beschoten
, F.
Matsukura
, H.
Ohno
, and D. D.
Awschalom
, Nature (London)
402
, 790
(1999
).4.
B. T.
Jonker
, Y. D.
Park
, B. R.
Bennett
, H. D.
Cheong
, G.
Kioseoglou
, and A.
Petrou
, Phys. Rev. B
62
, 8180
(2000
).5.
R.
Fiederling
, M.
Keim
, G.
Reuscher
, W.
Ossau
, G.
Schmidt
, A.
Waag
, and L. W.
Molenkamp
, Nature (London)
402
, 787
(1999
).6.
C.
Gould
, A.
Slobodskyy
, T.
Slobodskyy
, P.
Grabs
, C. R.
Becker
, G.
Schmidt
, and L. W.
Molenkamp
, Phys. Status Solidi B
241
, 700
(2004
).7.
S. J.
Pearton
, W. H.
Heo
, M.
Ivill
, D. P.
Norton
, and T.
Steiner
, Semicond. Sci. Technol.
19
, R59
(2004
).8.
X.
Gratens
, V.
Bindilatti
, J. N. F.
Oliveira
, Y.
Shapira
, S.
Foner
, Z.
Golacki
, and T. E.
Haas
, Phys. Rev. B
69
, 125209
(2004
).9.
S. J.
Han
, T. H.
Jang
, Y. B.
Kim
, B. G.
Park
, J. H.
Park
, and Y. H.
Jeong
, Appl. Phys. Lett.
83
, 920
(2003
).10.
S. W.
Yoon
, S.-B.
Cho
, S. C.
We
, S.
Yoon
, B. J.
Suh
, H. K.
Song
, and Y. J.
Shin
, J. Appl. Phys.
93
, 7879
(2003
).11.
K.
Ip
et al., J. Vac. Sci. Technol. B
21
, 1476
(2003
).12.
S. W.
Jung
, S.-J.
An
, G.-C.
Yi
, C. U.
Jung
, S.-I.
Lee
, and S.
Cho
, Appl. Phys. Lett.
80
, 4561
(2002
).13.
K. R.
Kittilstved
and D. R.
Gamelin
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 5292
(2005
).14.
N. S.
Norberg
, K. R.
Kittilstved
, J. E.
Amonette
, R. K.
Kukkadapu
, D. A.
Schwartz
, and D. R.
Gamelin
, J. Am. Chem. Soc.
126
, 9387
(2004
).15.
K. R.
Kittilstved
, N. S.
Norberg
, and D. R.
Gamelin
, Phys. Rev. Lett.
94
, 147209
(2005
).16.
P.
Sharma
, A.
Gupta
, K. V.
Rao
, F. J.
Owens
, R.
Sharma
, R.
Ahuja
, J. M. O.
Guillen
, B.
Johansson
, and G. A.
Gehring
, Nat. Mater.
2
, 673
(2003
).17.
Y. W.
Heo
, M. P.
Ivill
, K.
Ip
, D. P.
Norton
, S. J.
Pearton
, J. G.
Kelly
, R.
Rairigh
, A. F.
Hebard
, and T.
Steiner
, Appl. Phys. Lett.
84
, 2292
(2004
).18.
M. P.
Ivill
, S. J.
Pearton
, D. P.
Norton
, J.
Kelly
, and A. F.
Hebard
, J. Appl. Phys.
97
, 053904
(2005
).19.
S.-W.
Lim
, M.-C.
Jeong
, M.-H.
Ham
, and J.-M.
Myoung
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
43
, L280
(2004
).20.
D. C.
Kundaliya
et al., Nat. Mater.
3
, 709
(2004
).21.
M. A.
Garcia
et al., Phys. Rev. Lett.
94
, 217206
(2005
).22.
J.
Zhang
, R.
Skomski
, and D. J.
Sellmyer
, J. Appl. Phys.
97
, 10D303
(2005
).23.
J. H.
Kim
, H.
Kim
, D.
Kim
, Y. E.
Ihm
, and W. K.
Choo
, J. Appl. Phys.
92
, 6066
(2002
).24.
D. C.
Look
and B.
Claflin
, Phys. Status Solidi B
241
, 624
(2004
).25.
J. M. D.
Coey
, M.
Venkatesan
, and C. B.
Fitzgerald
, Nat. Mater.
4
, 173
(2005
).26.
M.
Venkatesan
, C. B.
Fitzgerald
, J. G.
Lunney
, and J. M. D.
Coey
, Phys. Rev. Lett.
93
, 177206
(2004
).27.
D. A.
Schwartz
and D. R.
Gamelin
, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.)
16
, 2115
(2004
).28.
K.
Sato
and H.
Katayama-Yoshida
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
40
, L334
(2001
).29.
N. A.
Spaldin
, Phys. Rev. B
69
, 125201
(2004
).30.
M. H. F.
Sluiter
, Y.
Kawazoe
, P.
Sharma
, A.
Inoue
, A. R.
Raju
, C.
Rout
, and U. V.
Waghmare
, Phys. Rev. Lett.
94
, 187204
(2005
).31.
D. G.
Thomas
, Phys. Chem. Solids
3
, 229
(1957
).32.
A. C.
Tuan
et al., Phys. Rev. B
70
, 054424
(2004
).33.
34.
J. F.
Rommeluère
, L.
Svob
, F.
Jomard
, J.
Mimila-Arroyo
, A.
Lusson
, V.
Sallet
, and Y.
Marfaing
, Appl. Phys. Lett.
83
, 287
(2003
).35.
T.
Dietl
, Nat. Mater.
2
, 646
(2003
).36.
T.
Dietl
, H.
Ohno
, F.
Matsukura
, J.
Cibert
, and D.
Ferrand
, Science
287
, 1019
(2000
).37.
T.
Dietl
, H.
Ohno
, and F.
Matsukura
, Phys. Rev. B
63
, 195205
(2001
).38.
Q.
Wang
, Q.
Sun
, P.
Jena
, and Y.
Kawazoe
, Phys. Rev. B
70
, 052408
(2004
).39.
L.
Petit
, T. C.
Shulthess
, A.
Svane
, W. M.
Temmerman
, and Z.
Szotek
, Mater. Res. Soc. Symp. Proc.
825E
, G2
–9
(2004
).40.
K.
Sato
and H.
Katayama-Yoshida
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
39
, L555
(2000
).41.
F.
Tuomisto
, K.
Saarinen
, D. C.
Look
, and G. C.
Farlow
, Phys. Rev. B
72
, 085206
(2005
).42.
K. R.
Kittilstved
, W. K.
Liu
, and D. R.
Gamelin
, Nat. Mater.
, in press (2006
).43.
D. A.
Schwartz
, N. S.
Norberg
, Q. P.
Nguyen
, J. M.
Parker
, and D. R.
Gamelin
, J. Am. Chem. Soc.
125
, 13205
(2003
).44.
W.
Liu
, G. M.
Salley
, and D. R.
Gamelin
, J. Phys. Chem. B
109
, 14486
(2005
).45.
T.
Mizokawa
, T.
Nambu
, A.
Fujimori
, T.
Fukumura
, and M.
Kawasaki
, Phys. Rev. B
65
, 085209
(2002
).46.
W. C.
Wong
, D. S.
McClure
, S. A.
Basun
, and M. R.
Kokta
, Phys. Rev. B
51
, 5682
(1995
).© 2006 American Institute of Physics.
2006
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.