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Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

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【作者】 周廷栋薛建晏沪盈刘文斌

【Author】 ZHOU Tingdong;XUE Jian;YAN Huying;LIU Wenbin;School of Materials Science and Engineering, Xihua University;

【机构】 西华大学材料科学与工程学院

【摘要】 为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10-2emu/g。

【关键词】 稀磁半导体ZnO电子结构磁矩溶胶凝胶
【基金】 四川省科技厅重点研发项目(2018FZ0085)
  • 【分类号】O469
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