Mn掺杂ZnO稀磁半导体的制备与表征

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nobita8371
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稀磁半导体材料一般是指在化合物半导体中,由磁性过度金属离子部分地替代非磁性阳离子所形成的一类新型半导体材料。这种材料同时具有电子的电荷属性和自旋属性,具有优异的磁、磁光、磁电性能,在高密度非易失性存储器,半导体集成电路,量子计算机等众多领域有广阔的应用前景。近几年来,相关理论预言 ZnO 基稀磁半导体材料的居里温度可达室温以上,使之成为研究的热点之一。 本文采用湿化学法制备了 Mn 掺杂 ZnO 基稀磁半导体纳米材料。在课题中,首先对制备一维 ZnO 纳米结构进行了尝试,之后采用两套溶液法实验方案以实现过渡金属Mn离子的掺杂,并通过退火提高其磁性。研究中我们发现,不同的实验参数对于所制备样品的形貌、饱和磁化强度及磁性的产生机制有很大的影响。通过尝试,发现反应温度在83℃时可以使Mn有效的替代ZnO晶体点阵中的Zn,并实现室温铁磁性。溶液的碱性强弱对样品的形貌影响比较大,以六次甲基四氨为反应物时,样品呈棒状结构;而反应物为四甲基氢氧化铵时,样品为颗粒状。磁性方面,制备态的样品中,随着Mn掺杂量的提高,顺磁信号增强,铁磁信号无明显变化,认为室温铁磁性来源于晶格中的Mn离子,这些Mn离子替代了 Zn 离子的位置,相互之间存在耦合而呈现出铁磁性。退火特别是900℃退火后,室温铁磁性显著增强,可达到0.4emu/g。通过电镜,XPS等多种手段的表征,我们将其归结为 Zn<,x>Mn<,3-x>O<,4>这个第二相的影响。 在以往的文献资料中,均认为Zn<,x>Mn<,3-x>O<,4>不会产生室温铁磁性 (RFM),而本课题的结果分析与之相反。为了验证这一结论,制备出了 Zn<,x>Mn<,3-x>O<,4>。反应浓度Mn∶Zn为6∶4的样品,室温下饱和磁化强度就达到0.3emu/g。因此,我们有理由认为,这种较强的RFM是由 Zn<,x>Mn<,3-x>O<,4>所产生的。这里对RFM的产生机制也不能RKKY理论或者双交换耦合来解释。
其他文献
SiCN和SiC纳米粉体难以在水溶剂中分散,为改善两种粉体的分散稳定性,本文研究了超声波和高剪切工艺对SiCN和SiC纳米粉体的粒度、分散性稳定性和悬浮稳定性的影响,结果表明,0.2A电
目的 探究香烟烟雾水溶物(WSCCS)对未成年雌性小鼠卵巢发育的影响,探究茶多酚(TP)的干预作用.方法 将70只雌性3周龄清洁级ICR小鼠随机分为7组:对照组、A1组(WSCCS 0.01)、A2
本研究以分析纯硝酸铋、硝酸钕 (或硝酸镧)、钛酸四丁酯为原料,去离子水和无水乙醇为溶剂,NaOH 为矿化剂,采用水热法合成了纯相铋层状钙钛矿结构BiNdTiO(BNdT)纳米棒和 BiLaTiO(
本文采用电化学噪声、电化学阻抗谱和激光电子散斑干涉技术对1Cr18Ni9Ti不锈钢在NaCl介质中的点蚀过程进行监测,研究点蚀过程特征。研究表明,噪声电阻Rn和电流噪声波动峰值是
抗生素长期大量的用于人,动物、植物的疾病治疗或者水产养殖中,但是它在动植物体内代谢率低,大部分通过粪便或者尿液直接以原型或次级代谢产物的形式直接进入环境中,并可在环
近20年来,制造业市场环境发生了重大的变化,用户需求趋向多样化与个性化。因此,制造业不断探求快速响应市场的生产模式和技术策略。华中科技大学开发的DPST(Direct Prototype
距云南省腾冲市西南方向11km的澡堂河是该地区饮用水和灌溉水的来源。4个河水和10个热泉水样品的共有24个水文地球化学质量指标用来评价造唐河用于引用水和灌溉水目的水质状
随着人民生活水平的不断提高,口腔正畸学科在我国得到了迅速的发展。为了适应人们对美的追求,在口腔正畸器械方面,正畸托槽材料也在不断的优化和改进。探索一种既美观又拥有
环境风险评价是指对有毒有害物质危害人群健康或生态系统的程度进行概率估计,并提出减小环境风险的控制对策的过程。为阐明东江流域典型乡镇饮用水源地有毒污染物的风险水平,
期刊