機械合金化制備氧化鋅稀磁半導(dǎo)體材料.pdf

1、寬帶隙的磁性半導(dǎo)體要成功地應(yīng)用與自旋電子裝置需要同時具備鐵磁性和半導(dǎo)體性能。因此，將過渡族金屬離子摻入半導(dǎo)體中而獲得的具有磁性的半導(dǎo)體材料…稀磁半導(dǎo)體就引起了很大的關(guān)注。對稀磁半導(dǎo)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(xué)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(dāng)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)?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(dāng)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