论文部分内容阅读
本文采用溶胶-凝胶法在ZnO半导体中引入过渡金属元素Co和Mo,对样品的结构及磁化行为进行初步研究；还对样品Mo1-xCoxO2的结构及磁化行为进行初步研究。研究内容如下：1.从实验上研究了Co掺杂ZnO系列样品的结构及其磁化行为。得出如下结论：(1)通过X射线图谱分析,在Zn1-xCoxO(x=0.05,0.1,0.15)系列样品中,在800℃进行烧结的样品除主相ZnO外还有第二相CoO出现；(2)通过M-T曲线可以看到,烧结6小时和12.5小时的样品Zn0.95Coo.05O分别在150K,170K出现铁磁有序转变。(3)掺杂样品的制备烧结时间和掺杂浓度对样品磁化行为有显著的影响。强磁性仅存在短烧结时间和高掺杂浓度的样品中；(4)本文认为铁磁性可能起源于浅施主电子调制的Co2+-Co2+t2轨道上电子之间长程铁磁交换相互作用。2.从实验上研究了Mo掺杂ZnO系列样品的结构及其磁化行为。得出如下结论：(1)通过X射线图谱分析,在800℃烧结的Zn1-xMoxO样品,除主相ZnO外,还有Zn3Mo2O9第二相出现；(2)通过M-T曲线,可以看到样品大概在150K发生了顺磁到铁磁转变；(3)掺杂样品的制备烧结时间和掺杂浓度对样品磁化行为有显著影响,强磁性仅存在长烧结时间和掺杂浓度为0.1的样品中；(4)Mo4+掺杂相当于n型掺杂,本文认为,Zn1-xMoxO样品的铁磁性来源于以传导电子为媒介的Mo4+4d之间电子形成长程铁磁耦合。3.从实验上研究了Co和Mo共掺杂ZnO系列样品的结构及其磁化行为。得出如下结论：(1)通过X射线分析,在800℃烧结的Zn0.95-xMo0.1CoxO(x=0.05,0.1,0.15)样品,除主相ZnO外,还有CO2MO3O8第二相出现；(2)磁性测量表明,Co和Mo共掺杂ZnO降低了磁性和转变温度；(3)在本文认为,Co, Mo共掺杂样品的铁磁性来源于以传导电子为媒介,过渡金属局域电子间的耦合作用.4.从实验上研究了Co掺杂MoO2系列样品的结构及磁化行为。得出如下结论：(1)通过X射线分析,在700℃烧6小时的Mo0.83Co0.17O样品,除主相MoO2外,还有Mo6Co6C2第二相出现,此样品在600℃烧19小时,除主相MoO2外,还有Co2Mo3O8第二相出现；在600℃烧6小时的Mo0.77Co0.23O样品,除主相MoO2外,还有Mo6Co6C第二相出现,柠檬酸是Mo 0.25倍的Mo0.77Co0.23O样品,在600℃烧19小时,除主相MoO2外,还有Co2Mo3O8第二相出现；(2)磁性测量表明,掺杂样品的制备温度及掺杂浓度对样品的磁化行为有显著的影响；(3)本文认为,Mo1-xCoxO2样品铁磁性来源于以载流子为媒介Co2+之间的相互作用。