機械合金化制備氧化鋅稀磁半導體材料.pdf

1、寬帶隙的磁性半導體要成功地應用與自旋電子裝置需要同時具備鐵磁性和半導體性能。因此，將過渡族金屬離子摻入半導體中而獲得的具有磁性的半導體材料…稀磁半導體就引起了很大的關(guān)注。對稀磁半導體的很多研究，發(fā)現(xiàn)了許多有趣的性質(zhì)。制備方法也有很多，但是得到的磁性結(jié)果都不盡相同，有些結(jié)論甚至是完全相反的。目前關(guān)于鐵摻雜氧化鋅體系的研究還比較少，本文介紹了采用機械合金化方法來制備鐵摻雜氧化鋅和鐵，銅共摻雜氧化鋅樣品，并采用X射線衍射(XRD)，振動樣品磁

2、強計(VSM)和穆斯堡爾譜儀等來研究樣品的結(jié)構(gòu)和磁學性能。 本文的研究內(nèi)容之一是采用機械合金化方法制備了Zn<,1-x>Fe<,x>O(x=0.0306．0.0509，0.0708，0.0989)粉末。XRD結(jié)果表明當鐵含量x≤0.0708時，樣品是單相的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅。VSM測量現(xiàn)實樣品具有室溫鐵磁性，且磁性能隨著鐵含量的增大而減小。樣品的穆斯堡爾譜圖表現(xiàn)為雙峰，分別對應鐵固溶于氧化鋅晶格中以高自旋的Fe<'2+>和Fe<

3、'3+>形式存在。當鐵含量x>0.0708時，鐵未完全固溶，樣品磁性增大，在穆斯堡爾譜上除了兩套雙峰外，未完全固溶的鐵對應于一套六峰。 本文的研究內(nèi)容之二是采用機械合金化方法制備了Zn<,0.93-x>Fe<,0.07>Cu<,x>O(x=0.0，0.005，0.01，0.015，0.020)粉末。在適當?shù)膶嶒灄l件下，氧化鋅中只摻入鐵也可以產(chǎn)生鐵磁性。當銅含量x≤0.01時，由于銅的摻入，利用VSM測量獲得的體系室溫鐵磁性在一定