Influence of Manganese Doping on the Physical Properties of Spray Deposited Zinc Oxide Thin Films

"اشباه الموصلات المغناطیسیة عبارة عن مواد تمتلك ناقلات شحنة مستقطبة مغناطیسیا في درجة حرارة الغرفة حیث یمكن أن یقترن عزم
البرم المغناطیسي وحاملات الشحنة مع حقل مغناطیسي خارجي. من خلال الجمع بین الخصائص المغناطیسیة والخصائص الشبھ موصلھ فان
یصبح لھذه المواد العدید من التطبیقات في الإلكترونیات البرمیة الكھربیة، الإلكترونیات الضوئیة والأجھزة المغناطیسیة الإلكترونیة. أكسید
الزنك المطعم بالمنغنیز ھو أحد اشباه الموصلات المغناطیسیة الواعدة بسبب خصائصھ الفیزیائیة الفریدة. على الرغم من كثرة المقالات
المنشورة عن ھذه المواد فقد خصص عدد قلیل من التقاریر لدراسة الخصائص المغناطیسیة للشرائح المعدة باستخدام طریقة الانحلال
الحراري. وعلاوة على ذلك، فإن المقالات المنشورة تظھر اختلافا في النتائج حول طبیعة الفرومغناطیسیة المقاسة فیما إذا كانت نقیھ أو من
تأثیر خارجي وسبب ھذا الترتیب المغناطیسي لا یزال قید المناقشة وإثارة الجدل. لذلك فإن فھم طبیعة وأصل المغناطیسیة في ھذه المواد من
المواضیع المھمة للباحثین. في المشروع الحالي، نقترح دراسة الخصائص الھیكلیة، الكیمیائیة، المغناطیسیة، والبصریة لشرائح من أكسید الزنك
الشفافیة الضوئیة، ،XPS،XRD ، PPMS : المطعم بالمنغنیز المعدة باستخدام تقنیة الانحلال الحراري. سیتم استخدام أدوات الدراسة التالیة
الانعكاسیة الضوئیة وقیاسات اللمعان الضوئي. وسیتم تحلیل النتائج العامة ومناقشتھا وربطھا مع ظروف التحضیر في محاولة لتوضیح طبیعة
الفرومغناطیسیة المقاسة (نقي أو خارجي) وسبب ھذا الترتیب المغناطیسي في ھذه الشرائح."

"Diluted magnetic semiconductors (DMS) are materials which have magnetically polarized carriers at room temperature
where the spin moments and the charge carriers can be coupled with an external magnetic field. By combining both
semiconducting and ferromagnetic properties, these materials have several applications in spintronics, opto-electronics
and magneto-electronic devices. Mn doped ZnO is one of the most promising DMS’s because of its unique physical
properties. Despite the numerous publications on this material only few articles were devoted to the study of the
magnetic and optical properties of films prepared using the ultrasonic spray pyrolysis method. Moreover, the literature
shows contrary results about the nature of the observed ferromagnetism, as if it is intrinsic or extrinsic, and the origin
of this ordering is still under debate and controversial. Therefore, it is a matter of great concern for researchers to
understand the nature and the origin of ferromagnetism in these materials. In the present project, we propose to study
the structural, chemical, magnetic and optical properties of Mn doped ZnO films prepared using the ultrasonic spray
pyrolysis technique. The following characterization tools will be used: XRD, XPS, PPMS, transmission, reflectivity, and
photoluminescence measurements. The overall results will be analyzed and discussed in order to provide a closer view
on the nature and the origin of the ferromagnetic ordering in this material."