采用固相反应法制备了(1-x)BaTiO3-xDyFeO3二元体系钙钛矿结构固溶体陶瓷，研究了其磁性性能随组分和温度的演变规律，分析了相组成对磁学特性的影响。结果表明：随着x的增大，磁性元素浓度增加导致高场下磁化强度以及动态磁化率大体呈上升趋势；分别对静态和动态磁化率随温度变化曲线进行拟合，发现均可满足Curie-Weiss定律，但两者拟合参数显示出明显差异。在中间组分范围出现少量磁性的焦绿石相以及类DyFeO3相，这些相在低磁场下对磁性性能影响显著，导致对应磁学参数具有明显的波动。

Ni0.5Co0.5Fe₂O₄ (NCF) powders were obtained employing two alternative synthesis routes: solid-state reaction and Pechini’s methods. The ceramic powders were pressed and sintered in the temperature range of 1100∘C to 1250∘C. Microstructural and structural properties were evaluated by SEM, XRD, and Raman spectroscopy. Magnetic hysteresis loops of sintered samples were also recorded. A secondary phase was observed in samples synthesized by Pechini’s method, whereas samples obtained by the solid-state reaction method, with the mechanochemical activation of the reagents, only produced the spinel structure. Magnetic properties of samples obtained by the solid-state method displayed higher magnetic saturations and lower coercive fields than those obtained from the Pechini’s method.Ni0.5Co0.5Fe₂O₄ (NCF) powders were obtained employing two alternative synthesis routes: solid-state reaction and Pechini’s methods. The ceramic powders were pressed and sintered in the temperature range of 1100∘C to 1250∘C. Microstructural and structural properties were evaluated by SEM, XRD, and Raman spectroscopy. Magnetic hysteresis loops of sintered samples were also recorded. A secondary phase was observed in samples synthesized by Pechini’s method, whereas samples obtained by the solid-state reaction method, with the mechanochemical activation of the reagents, only produced the spinel structure. Magnetic properties of samples obtained by the solid-state method displayed higher magnetic saturations and lower coercive fields than those obtained from the Pechini’s method.

基于密度泛函理论第一性原理,研究了Zn空位缺陷对ZnS半导体材料电子状态、 磁性质和光学性质的影响。 结果表明Zn空位缺陷浓度为6.25%时, ZnS半导体材料仍呈直接带隙型能带结构,带隙较本征ZnS半导体增大 了6.4%, 达到2.19 eV。缺陷体系s态、p态电子主要在距离费米能量较近的区域产生能带,数量较少; Zn d态 电子主要在距离费米能量较远的区域产生能带。Zn空位缺陷对ZnS半导体材料是一种空穴型掺杂, Zn空位会 增加ZnS的空穴型载流子浓度。其价带空穴具有较大有效质量,导带电子具有较小有效质量, Zn空位缺 陷ZnS不显示磁性。Zn空位缺陷ZnS半导体材料210 nm附近介电吸收峰强度降低, 170 nm附近介电吸收峰 消失, 100 nm波长附近出现了较弱的介电吸收峰。

钴掺杂氧化锌是室温稀磁半导体的重要候选材料,其磁学特性和钴掺杂浓度、显微结构及光学性质密切相关。磁控溅射具有成本低、易于大面积沉积高质量薄膜等特点,是广受关注的稀磁半导体薄膜制备方法。利用磁控溅射方法制备了不同浓度的钴掺杂氧化锌薄膜,并对其显微结构、光学性质和磁学特性进行了系统分析。结果表明: 当掺杂原子分数在8%以内时,钴掺杂氧化锌薄膜保持单一的铅锌矿晶体结构,钴元素完全溶解在氧化锌晶格之中;薄膜在可见光区域有很高的透射率,但在567, 615和659 nm处有明显吸收峰,这些吸收峰源于Co2+处于O2-形成的四面体晶体场中的特征d-d跃迁。磁学特性测试结果表明钴掺杂氧化锌薄膜具有室温铁磁性,且钴的掺杂浓度对薄膜的磁学特性有重要影响。结合薄膜结构、光学和电学性质分析,实验中观察到的室温铁磁性应源于钴掺杂氧化锌薄膜的本征属性,其铁磁耦合机理可由束缚磁极化子模型进行解释。

采用磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了Zn0.98Cr0.02O薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和综合物性测量系统(PPMS)对所制备的样品进行了结构、成分、形貌和磁性能分析,研究了衬底温度对薄膜的结构、形貌和磁性能的影响。XRD 分析表明,Zn0.98Cr0.02O薄膜样品具有纤锌矿结构,呈c轴择优取向生长;XPS显示薄膜样品中的Cr离子是+3价。磁性测量表明,Zn0.98Cr0.02O薄膜具有明显的室温铁磁性,且随着衬底温度的升高,薄膜的铁磁性逐渐减弱。

对国产Sm2Co17永磁铁(XG30/20)研制工艺进行了改进，对三种成型-烧结设计所得到的永磁铁样品(65 mm×27 mm×7.2 mm)进行了测试与分析，结果表明，磁性能有所改善，磁矩一致性和稳定性良好，获得了国产真空波荡器Sm2Co17永磁铁的优化成型-烧结设计和磁场分布规律数据，对永磁铁实验研究结果原理进行了解释。

应用密度泛函全势线性缀加平面波方法研究了Fe3/Cr3超晶格的电子结构和磁性质.结果表明,这种体系的基态相邻铁原子层间存在铁磁耦合,内禀自旋波波长大约2层厚的长度.

在含过渡金属离子的半磁半导体的光学和磁学性质研究中,由于体系的共价性较强,d轨道不再是纯d轨道,而是混合轨道t2g或eg。相应地,需要引入两个共价因子Nt和Ne。建立在混合轨道上的含有共价因子的能量矩阵称为广义能量矩阵。建立了d2,8电子体系的(45×45)阶广义能量矩阵。在广义能量矩阵中,拉卡(Racah)参量A不再是相加常量,同时,d8电子体系不能简单地视为互补的d2空穴体系,因为它们的能量矩阵形式不同。Nt和Ne虽然是属于两个不同轨道的不同的共价因子,但在数值上不能有大的差别,因为考虑进共价效应后,拉卡静电参量A对能级计算有极大的影响。这意味着在通常的光谱拟合中所采用的BCΔ方案是好的近似。以上结论被应用于ZnS:Ni2+的d-d跃迁谱,计算结果与实验符合。