Экспериментально установлено сильное влияние кислородных вакансий на проявление ферромагнетизма в магниторазбавленных оксидных полупроводниках (на примере TiO₂, содержащего имплантированную примесь кобальта).

Лаборатория радиационной физики КФТИ КазНЦ РАН.
Руководители: Хайбуллин Р.И., Тагиров Л.Р.
Исполнители: Хайбуллин Р.И., Базаров В.В., Осин Ю.Н., Файзрахманов И.А. 

С использованием оригинальной методики по перемещению или инжекции кислородных вакансий в магниторазбавленном оксидном полупроводнике Сo_xTi_1-xO_2-δ, полученном путём ионной имплантации [1], удалось создать в его объёме пространственно разделённые области, как с повышенным, так и с пониженным содержанием вакансий. Магнитные измерения показали, что величины спонтанного и остаточного магнитного момента, регистрируемые при комнатной температуре, в среднем в 3-4 раза больше для области материала с повышенным содержанием вакансий, чем это имеет место для области с пониженным содержанием последних. Это указывает на существенную роль кислородных вакансий в установлении дальнодействующего ферромагнитного порядка в диоксиде титана (TiO₂) и других оксидных полупроводниках, легированном примесью магнитных элементов группы железа [1, 2]. Методика контроля над величиной ферромагнитного отклика в магнитноразбавленных оксидных полупроводниках путём контролируемого процесса перемещения (или инжекции) кислородных вакансий может найти применение при конструировании новых приборов спинтроники.
Публикации:
1. Хайбуллин Р.И., Тагиров Л.Р., Базаров В.В., Ибрагимов Ш.З., Файзрахманов И.А.: Способ получения ферромагнитного полупроводникового материала. Заявка № 2007141337 на выдачу патента РФ, приоритет от 29 октября 2007 года.
2. Хайбуллин Р.И., Базаров В.В., Осин Ю.Н., Тагиров Л.Р.: Исследование роли кислородных вакансий в ферромагнетизме имплантированного кобальтом диоксида титана (TiO₂). Тез. докл. 2 Всерос. конф. «Физические и физико-химические основы ионной имплантации». Казань, 28-31 октября 2008, с. 50-51. Казань 2008.