Ferromagnetic behaviour of ZnO: the role of grain boundaries
Source abstract
Abstract
The possibility to attain ferromagnetic properties in transparent semiconductor oxides such as ZnO is very promising for future spintronic applications. We demonstrate in this review that ferromagnetism is not an intrinsic property of the ZnO crystalline lattice but is that of ZnO/ZnO grain boundaries. If a ZnO polycrystal contains enough grain boundaries, it can transform into the ferromagnetic state even without doping with “magnetic atoms” such as Mn, Co, Fe or Ni. However, such doping facilitates the appearance of ferromagnetism in ZnO. It increases the saturation magnetisation and decreases the critical amount of grain boundaries needed for FM. A drastic increase of the total solubility of dopants in ZnO with decreasing grain size has been also observed. It is explained by the multilayer grain boundary segregation.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: ZnO doping and properties · Copper-based nanomaterials and applications · Ga2O3 and related materials
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (66)
Show source-provided references
1. 10.1126/science.287.5455.101910.1126/science.287.5455.1019 ↗
2. 10.1088/0268-1242/17/4/30910.1088/0268-1242/17/4/309 ↗
3. 10.1111/j.1151-2916.1990.tb05232.x10.1111/j.1151-2916.1990.tb05232.x ↗
4. 10.1016/j.ssi.2005.10.03210.1016/j.ssi.2005.10.032 ↗
5. 10.1038/NMAT289810.1038/NMAT2898 ↗
6. Straumal · Reviews on Advanced Materials Science · 2015 · 41 · 61
7. 10.1103/PhysRevB.79.20520610.1103/PhysRevB.79.205206 ↗
8. 10.1080/14786435.2012.73669310.1080/14786435.2012.736693 ↗
9. 10.3762/bjnano.4.4210.3762/bjnano.4.42 ↗
10. 10.1134/S0031918X1213003010.1134/S0031918X12130030 ↗
11. 10.1134/S002136401306014310.1134/S0021364013060143 ↗
12. 10.1007/s10853-014-8146-y10.1007/s10853-014-8146-y ↗
13. 10.1038/srep0887110.1038/srep08871 ↗
14. 10.4028/www.scientific.net/msf.243-245.2110.4028/www.scientific.net/msf.243-245.21 ↗
15. Gleiter · 1972
16. 10.1017/CBO978051161834510.1017/CBO9780511618345 ↗
17. 10.1017/S143192760808038010.1017/S1431927608080380 ↗
18. 10.1002/pssa.20077733410.1002/pssa.200777334 ↗
19. 10.1016/j.scriptamat.2008.01.02010.1016/j.scriptamat.2008.01.020 ↗
20. Yaouanc · 2011
21. 10.1088/0953-8984/9/43/00210.1088/0953-8984/9/43/002 ↗
22. 10.1088/0953-8984/16/40/01010.1088/0953-8984/16/40/010 ↗
23. 10.1016/j.nima.2008.07.08110.1016/j.nima.2008.07.081 ↗
24. 10.1080/00107519918152110.1080/001075199181521 ↗
25. 10.1016/j.phpro.2012.04.04210.1016/j.phpro.2012.04.042 ↗
26. 10.1063/1.348604410.1063/1.3486044 ↗
27. 10.1002/pssb.20064225810.1002/pssb.200642258 ↗
28. 10.1063/1.279476410.1063/1.2794764 ↗
29. 10.1126/science.107090310.1126/science.1070903 ↗
30. 10.1103/PhysRevB.47.335410.1103/PhysRevB.47.3354 ↗
31. 10.1088/0953-8984/16/21/02710.1088/0953-8984/16/21/027 ↗
32. 10.1088/0953-8984/19/17/17220210.1088/0953-8984/19/17/172202 ↗
33. 10.1088/0953-8984/21/14/14580310.1088/0953-8984/21/14/145803 ↗
34. 10.1063/1.221351910.1063/1.2213519 ↗
35. 10.1016/j.jallcom.2006.07.01110.1016/j.jallcom.2006.07.011 ↗
36. 10.1103/PhysRevB.75.14440410.1103/PhysRevB.75.144404 ↗
37. 10.1016/j.jmmm.2006.10.78010.1016/j.jmmm.2006.10.780 ↗
38. 10.1016/0022-1902(66)80318-410.1016/0022-1902(66)80318-4 ↗
39. 10.1063/1.10477910.1063/1.104779 ↗
40. 10.1063/1.35000610.1063/1.350006 ↗
41. 10.1063/1.220829910.1063/1.2208299 ↗
42. 10.1002/adem.20100031210.1002/adem.201000312 ↗
43. 10.1016/j.actamat.2006.09.03010.1016/j.actamat.2006.09.030 ↗
44. 10.1016/S0167-2738(01)01024-410.1016/S0167-2738(01)01024-4 ↗
45. McLean · 1957
46. 10.1016/j.actamat.2008.08.03210.1016/j.actamat.2008.08.032 ↗
47. 10.1016/j.jeurceramsoc.2009.01.00510.1016/j.jeurceramsoc.2009.01.005 ↗
48. 10.1134/S002136401018007410.1134/S0021364010180074 ↗
49. 10.1002/pssb.20100118210.1002/pssb.201001182 ↗
50. 10.1016/j.tsf.2011.04.15410.1016/j.tsf.2011.04.154 ↗
51. 10.1007/s10853-009-4014-610.1007/s10853-009-4014-6 ↗
52. 10.4028/www.scientific.net/MSF.294-296.41110.4028/www.scientific.net/MSF.294-296.411 ↗
53. 10.1111/j.1151-2916.1987.tb04846.x10.1111/j.1151-2916.1987.tb04846.x ↗
54. 10.1016/j.actamat.2013.07.03710.1016/j.actamat.2013.07.037 ↗
55. 10.1007/s10853-013-7462-y10.1007/s10853-013-7462-y ↗
56. 10.1016/j.jeurceramsoc.2007.06.01110.1016/j.jeurceramsoc.2007.06.011 ↗
57. 10.1021/la050542010.1021/la0505420 ↗
58. 10.1016/j.msea.2006.01.00110.1016/j.msea.2006.01.001 ↗
59. 10.1080/1040843070136438810.1080/10408430701364388 ↗
60. 10.1146/annurev.matsci.38.060407.13243110.1146/annurev.matsci.38.060407.132431 ↗
61. 10.1016/j.msea.2006.01.00410.1016/j.msea.2006.01.004 ↗
62. 10.1016/j.ultramic.2003.10.00210.1016/j.ultramic.2003.10.002 ↗
63. 10.1016/j.actamat.2007.07.02910.1016/j.actamat.2007.07.029 ↗
64. 10.1126/science.120877410.1126/science.1208774 ↗
65. 10.1016/j.cossms.2016.05.00610.1016/j.cossms.2016.05.006 ↗
66. 10.1016/j.scriptamat.2013.09.01910.1016/j.scriptamat.2013.09.019 ↗