若干非鐵磁材料的低維磁特性研究.pdf

1、在非鐵磁材料低維化后發(fā)現(xiàn)的室溫鐵磁性，不僅突破了人們對(duì)鐵磁性起源于磁性離子間交換作用的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，而且為尋找新型功能磁性材料提供了途徑。本文以研究低維非鐵磁性材料的鐵磁性起源及磁輸運(yùn)特性為目的，圍繞零維和二維非鐵磁材料，采用熱分解法、水熱法和化學(xué)氣相沉積法等多種手段制備樣品，并系統(tǒng)地研究了樣品結(jié)構(gòu)與鐵磁性、磁電阻之間的關(guān)聯(lián)。具體創(chuàng)新性結(jié)果如下：
　　1.陰離子缺陷是零維氧化物、硫化物納米顆粒中室溫鐵磁性的物理來(lái)源。利用前驅(qū)物熱分解法

2、、沉淀法及水熱法制備了NiO、ZnO及兩種結(jié)構(gòu)的CdS納米顆粒。結(jié)構(gòu)及磁性測(cè)試表明樣品具有隨晶粒直徑減小而逐漸增強(qiáng)的室溫鐵磁性。利用表面元素分析和光譜分析發(fā)現(xiàn)了樣品表面存在著陰離子缺陷，且缺陷濃度隨晶粒直徑的減小而增大。通過(guò)第一性原理計(jì)算和樣品熱處理后磁性的變化，證明了樣品的室溫鐵磁性起源于晶粒表面及界面處的陰離子缺陷。
　　2.缺陷及邊界效應(yīng)是二維硫化物納米片具有高居里溫度鐵磁性的原因。利用化學(xué)氣相沉積法在常壓及無(wú)需基底處理的條

3、件下生長(zhǎng)了原子級(jí)厚度的MoS2和WS2納米片。通過(guò)磁性表征發(fā)現(xiàn)，MoS2和WS2納米片都具有本征的鐵磁性，且室溫下飽和磁化強(qiáng)度可以達(dá)到約0.8 emu/g和0.2 emu/g。對(duì)變溫磁性測(cè)試結(jié)果的分析擬合表明，MoS2和WS2納米片的居里溫度分別為865 K和820 K。利用結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn)納米片中存在較多的缺陷和位錯(cuò)，結(jié)合臨界指數(shù)的擬合結(jié)果，證明了缺陷、位錯(cuò)及鋸齒狀邊緣的凈余磁矩是二維鐵磁性的來(lái)源。
　　3.以缺陷散射為主導(dǎo)的弱局域