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《河北大学》 2006年
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ZnO基掺杂稀磁性的研究

刘超  
【摘要】:本文采用水热法,以3mol·L~(-1)KOH作为矿化剂,填充度为35%,温度为430℃,在前驱物(Zn(OH)_2或ZnO)中分别添加一定量的MnCl_2·4H_2O,CoCl_2·6H_2O,NiCl_2·6H_2O,FeSO_4·7H_2O,SnCl_2·2H_2O等,反应24小时合成各种ZnO基稀磁半导体晶体。 通过电子探针测量了晶体中的掺杂元素的含量,发现随着前驱物中掺杂元素含量的增加,晶体中掺杂元素的原子百分比含量随着增加,但是都存在一个极值。Mn最大原子百分比含量超过了8at%,Co最大原子百分比含量超过了5at%,Fe的掺杂量较少,约为0.5at%,Ni的最大原子百分比含量为0.65at%,掺杂过渡族金属离子获得的晶体基本保持了ZnO六棱柱形特征。 采用SQUID进行磁性测量,发现Zn_(1-x)Mn_xO晶体没有室温铁磁性,居里温度为50K,具有反铁磁性和高温顺磁性。Zn_(1-x)CoO_x晶体的磁化强度随温度变化很小,在室温300K存在明显的磁饱和现象和磁滞回线,表明具有室温铁磁性。在室温以下,Zn_(1-x)Ni_xO稀磁半导体晶体的磁化强度不随温度升高而下降,300K时存在明显的磁饱和现象和磁滞回线,说明具有室温铁磁性。Zn_(1-x)Fe_xO晶体磁化强度随温度升高而下降,室温下M-H曲线表明,没有磁饱和现象和磁滞回线,不具备室温铁磁性。Zn_(1-x)Fe_xO:Cu晶体磁化强度随温度降低的速度明显变缓,Cu掺杂后的晶体磁性增强,在室温下仍有较强的磁性,M-H曲线显示在室温下具有磁饱和性和磁滞回线,说明具有室温铁磁性。Zn_(1-x)Sn_xO晶体显示顺磁性。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O471.4

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【参考文献】
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【共引文献】
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