水热法掺杂过渡族金属磁性磁选硕士论文

1、多元金属离子共掺杂对氧化锌晶体磁性的影响【摘要】 本文采用水热法对ZnO晶体进行了过渡族金属掺杂。在Zn(OH)2前驱物中加入一定量的金属盐类,在较高的矿化剂条件下,恒温430,反应24小时,合成了金属离子共掺杂的ZnO晶体。Mn掺杂ZnO晶体呈六棱柱状,为完整的ZnO的晶体形貌。采用SQUID进行磁性测量,发现Mn单掺杂和Mn与其他金属离子共掺杂的ZnO晶体具有反铁磁性。利用X光能谱测量了晶体中掺杂金属离子的含量,发现测得的Mn含量随掺杂浓度的增加而增大。Co、Fe掺杂ZnO晶体呈明显的六棱柱状。前驱物添加Sn,In,Ca等金属氯化物后,ZnO晶体的极性生长速度减慢,合成的晶体大面积显露正负

2、极面,呈六角片状。磁性测量发现,Co掺杂ZnO晶体具有顺磁和微弱的铁磁性。Fe掺杂及共掺杂Cu、Sn、In的ZnO晶体体系出现奇异的磁性曲线,主要表现弱的铁磁性,共掺杂金属元素Cu对磁性影响较大,使磁性随温度下降趋势减缓。分别对Co和Fe掺杂的ZnO晶体进行了磁选分离,样品被分为无磁样品,弱磁样品和强磁样品,分离后各样品的颜色和形貌有一定的差异。经过XRD分析,Co掺杂ZnO晶体强磁性样品的磁性来源于Co单质；Fe掺杂ZnO晶体强磁性样品的磁性. 更多还原【Abstract】 In this paper, the transition metals doped ZnO Crystal

3、s were synthesized by hydrothermal method.The metal-salts were mixed into precursor materials (Zn (OH)2) with higher mineralizer concentration. Keep constant temperature at 430for 24h,then the mental ion doped ZnO Crystals were fabricated.The results show that the Mn-doped ZnO crystals appear hexang

4、ular prisms and the appearance is the standard shape of undoped ZnO Crystals.The Mn-doped or Mn and other ions co-doped ZnO Crystals are antiferr. 更多还原 【关键词】 水热法； 掺杂； 过渡族金属； 磁性； 磁选； 【Key words】 Hydrothermal method； doping； transition metals； magnetism； magnetic separation； 摘要 5-6 Abstract 6 第1章

5、 稀磁半导体 9-15 1.1 引言 9 1.2 磁性材料分类 9-10 1.3 稀磁半导体的定义 10-11 1.4 稀磁半导体的性质 11-12 1.4.1 光吸收特性 11 1.4.2 巨法拉第旋转 11 1.4.3 巨负磁阻效应 11-12 1.4.4 绝缘体-金属转变 12 1.4.5 霍尔效应 12 1.4.6 巨塞曼效应 12 1.5 稀磁半导体的应用 12-15 第2章 稀磁半导体的研究进展 15-19 2.1 稀磁半导体的研究历史 15 2.2 ZnO稀磁半导体的研究进展 15-19 第3章 实验方法 19-22 3.1 水热法 19 3.2 水热法制备工艺的特点 19-20

6、 3.3 实验设备 20 3.4 材料性能表征 20-22 第4章 Mn掺杂的ZnO晶体 22-26 4.1 实验 22 4.2 Mn掺杂的ZnO晶体 22-26 4.2.1 晶体形貌 22-24 4.2.2 掺杂晶体中的Mn磁性和含量 24-25 4.2.3 小结 25-26 第5章 Co掺杂和Fe掺杂的ZnO晶体 26-36 5.1 Co掺杂的ZnO晶体 26-30 5.1.1 晶体形貌 26-27 5.1.2 掺杂晶体中的Co的磁性和含量 27-29 5.1.3 小结 29-30 5.2 Fe掺杂的ZnO晶体 30-36 5.2.1 晶体形貌 30-31 5.2.2 晶体的磁性和含量 31-35 5.2.3 小结 35-36 第6章 合成样品的杂质相分析及磁性 36-44 6.1 水热法合成Zn_(1-x)Co_xO晶体中磁性杂质分析 36-39 6.1.1 水热合成产物中强磁性成分分析 38-39 6.2 Fe掺杂晶体的磁选分离 39-42 6.2.1 分离出样品的形貌 39-42 6.2.2 水热合成产物中强磁性成分分析 42 6.3 过渡族金属离子掺杂ZnO存在的问题和展望 42-44 第7章 结论 44-45 参考文献【索购全文】Q联系Q：138113721 1030850491 全文提供服务费