近年来，一系列与铁基高温超导具有相似晶格结构的块状磁性半导体被陆续报道。在这些化合物中，Mn2+取代 Zn2+引入自旋，碱(或碱土)原子取代具有更高价态的原子引入空穴载流子。

通过在母化合物CaZn2As2中进行（Mn,Zn） 和（Ca,K） 替换引入自旋和载流子， 浙江大学宁凡龙教授研究组成功地制备了一种新型的块状磁性半导体(Ca,K)(Zn,Mn)2As2， 最高居里温度为~7 K，矫顽力场为~60Oe。本文详尽地描述了该材料的晶格结构、磁性和电学性质， 实验结果表明， K 和 Mn 共掺杂的样品仍然表现为半导体特性。这个新材料为磁性半导体家族增加了一个新成员，将有助于理解磁性半导体中的铁磁长程有序的一般机制。

图1. (a) (Ca1?2xK2x)(Zn1?xMnx)2As2 (x = 0.025, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 在100 Oe外场的零场冷却(ZFC)和场冷却(FC)条件下的温度与直流磁化强度的关系。(b) (Ca1?2xK2x)(Zn1?xMnx)2As2 (x = 0.025, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 磁化强度随温度的一阶导数。箭头表示居里温度(TC)为x = 0.05。(c) (Ca1?2xK2x)(Zn1?xMnx)2As2 (x = 0.025, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 的M?M0随温度的变化相反。直线为拟合线，空心符号为数据点。箭头表示x = 0.05时的Weiss温度(θ)。(d) 2K下(Ca1?2xK2x)(Zn1?xMnx)2As2 (x = 0.025, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) 的等热磁滞测量。

文章信息：

(Ca,K)(Zn,Mn)2As2: Ferromagnetic semiconductor induced by decoupled charge and spin doping in CaZn2As2

Jinou Dong, Xueqin Zhao, Licheng Fu, Yilun Gu, Rufei Zhang, Qiaolin Yang, Lingfeng Xie, Fanlong Ning

J. Semicond. 2022, 43(7): 072501

doi: 10.1088/1674-4926/43/7/072501

Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/43/7/072501

来源：半导体学报2022年第7期-中文导读