Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜的结构及其磁性研究

利用X射线吸收精细结构、X射线衍射和磁性测量等技术研究脉冲激光气相沉积法制备的Zn1-zCoxO(x=0.01,0.02)稀磁半导体薄膜的结构和磁性.磁性测量结果表明Zn1-xCoxO样品都具有室温铁磁性.X射线衍射结果显示其薄膜样品具有结晶良好的纤锌矿结构.荧光X射线吸收精细结构测试结果表明,脉冲激光气相沉积法制备的样品中的Co离子全部进入ZnO晶格中替代了部分Zn的格点位置,生成单一相的Zn1-xCoxO稀磁半导体.通过对X射线吸收近边结构谱的分析,确定Zn1-xCoxO薄膜中存在O空位,表明Co离子与O空位的相互作用是诱导Zn1-xCoxO产生室温铁磁性的主要原因.     

脉冲激光沉积法制备的Ni1-xFexO稀磁半导体的结构和磁性研究

利用脉冲激光沉积方法制备出了具有室温铁磁性的Ni_1-xFe_xO(x=0.02,0.05)稀磁半导体.X射线衍射(XRD)结果表明Ni_1-xFe_xO的晶体结构为NaCl结构,并且在Fe含量较高的Ni_0.95Fe_0.05O中出现了少量的α-Fe₂O₃物相.X射线吸收近 关键词： 1-xFe_xO')" href="#">Ni_1-xFe_xO XANES 脉冲激光沉积方法     

ZnCoO稀磁半导体的室温磁性

采用固相反应法，将ZnO和Co₂O₃粉末按不同的成分配比混合，制备了稀磁半导体Zn_1-xCo_xO (x=0.02,0.06,0.10)材料.并使用H₂气氛退火技术对样品进行了处理，得到了具有室温铁磁性的掺Co氧化锌稀磁半导体.利用全自动X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、高分辨透射电子显微镜和超导量子干涉器件磁强计对样品的结构、晶粒的尺寸、微观形貌以及磁性等进行了测量和标度. 关键词： 稀磁半导体 氧化锌 掺杂 固相反应法     

Co掺杂对ZnO薄膜结构和性能的影响

采用PVA溶胶-凝胶方法，在玻璃衬底上制备了Zn_1-xCo_xO薄膜，利用X射线衍射仪(XRD)研究了不同Co含量对其微结构的影响.采用振动样品磁强计(VSM)测量了Zn_0.88Co_0.12O样品室温下的磁性.采用荧光光谱仪研究了Zn_1-xCo_xO样品室温下的发光特性，分析掺杂含量对其发光性能的影响，发现随着掺杂含量的增加，蓝光发光峰有一定的红移现象. 关键词： PVA方法 ZnO 掺杂     

MnxGe1－x稀磁半导体薄膜的结构研究

利用X 射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了磁控共溅射方法制备的Mn_xGe_1-x薄膜样品的结构随掺杂磁性原子Mn含量的变化规律.XRD结果表明，在Mn的含量较低(7.0%)的Mn_0.07Ge_0.93样品中，只能观察到对应于多晶Ge的XRD衍射峰，而对Mn含量较高(25.0%, 36.0%)的Mn_0.25Ge_0.75和Mn关键词： 磁控溅射 XRD XAFS xGe_1-x稀磁半导体薄膜')" href="#">Mn_xGe_1-x稀磁半导体薄膜     

共沉淀法制备Co掺杂ZnO的室温铁磁性的研究

利用共沉淀法并在5vol.%H₂/Ar气流中于300 ℃退火3 h,制备了Zn_1-xCo_xO稀磁半导体. 扫描电子微探针分析表明,对Co的名义组分分别为0.05,0.10,0.15的样品,其实际组分分别为x＝0.054, 0.100和0.159. X射线衍射表明, 主相为纤锌矿结构, x=0.100和 0.159的样品中含有CoO杂相. X射线光电子谱显示出Co有３种状态: 替代进入Z 关键词： 稀磁半导体 ZnO 共沉淀法 磁性来源     

Cu对Zn1－xFexO稀磁半导体磁性的影响

采用水热法，在温度430 ℃，填充度35%，矿化剂为3 mol·L^-1KOH，前驱物为添加适量的FeCl₂·6H₂O的Zn(OH)₂，反应时间24h，合成了Zn_1-xFe_xO和Zn_1-xFe_xO：Cu稀磁半导体晶体.当在Zn(OH)₂中添加一定量的FeCl₂·6H₂O为前驱物，水热反应产物为掺杂Fe的Zn_1-xFe_xO多种形态晶体混合物，其个体较大的晶体中的Fe原子百分比含量为0.49%—0.52%.采用超导量子干涉磁强计测量了材料的磁性，晶体的磁化强度随温度下降而减小.在前驱物中同时加入适量比例的Cu化合物，合成了共掺杂Cu的Zn_1-xFe_xO：Cu，和Zn_1-xFe_xO相比，其室温下的磁化强度有明显的提高，且在室温下具有铁磁性. 关键词： 氧化锌 水热 稀磁半导体 晶体     

制备工艺对Zn1-xMgxO薄膜结构及光学性能的影响

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在单晶Si（100）衬底上沿c轴方向生长单晶Zn_1-xMg_xO薄膜,通过X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）和荧光光谱（PL）研究了膜厚、Mg含量、退火温度及氧气氛等制备工艺对Zn_1-xMg_xO薄膜的结构、形貌和光学性质的影响.实验结果表明,Mg含量x≤0.15时, Zn_{关键词： 1-x}Mg_xO薄膜')" href="#">Zn_1-xMg_xO薄膜 制备工艺 结构 光学性质     

退火对高Co含量Ti1-xCoxO2磁性半导体的影响

利用磁控溅射仪制备了高Co含量的Ti_1-xCo_xO₂磁性半导体样品,并对样品分别在200℃,300℃和400℃进行退火研究.使用透射电子显微镜(TEM)对退火前后样品的结构进行表征,并用X射线光电子能谱(XPS)对退火前后样品中Co元素的化学状态进行鉴定.结果表明高Co含量的Ti_1-xCo_xO₂磁性半导体处于一种亚稳状态,300℃以上的温度便使其结构与成分发生巨大变化.利用超导量子干涉磁强计(SQUID)测量退火前后样品的磁特性,结果表明样品的磁性有了明显的变化,这源于磁性产生的不同机理. 关键词： 磁性半导体 退火 磁性     

(Fe1-xCox)3BO5纳米棒磁性的研究

本文采用高温有机溶剂法制备了(Fe_1-xCo_x)₃BO₅纳米棒, 通过控制反应物中乙酰丙酮钴的含量合成了不同Co含量的(Fe_1-xCo_x)₃BO₅. 利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、超导量子干涉磁强计(SQUID)对其形貌和磁性能进行了表征. 高分辨透射电子显微镜结果表明制备出的纳米(Fe_1-xCo_x)₃BO₅为多晶棒状, 且具有多折孪晶结构; 磁性测量的结果表明,(Fe_1-xCo_x)₃BO₅纳米棒在室温下表现出铁磁性, 随着Co含量的增加, 纳米棒的铁磁性逐渐增加, 该纳米棒有望用来研究生物大分子的机械性能.     

MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究

利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构(XANES)方法研究了在Si(100)衬底上及600℃温度条件下用分子束外延(MBE)共蒸发方法生长的Mn_xSi_1-x磁性薄膜的结构.由XRD结果表明,只有在高Mn含量(8％和17％)样品中存在着Mn₄Si₇化合物物相.而XANES结果则显示,对于Mn浓度在0.7%到17%之间的Mn_xSi_1-x样品,其Mn原子的XANES谱表现出了一致的谱线特征.基于多重散射的XANES理论计算进一步表明,只有根据Mn₄Si₇模型计算出的理论XANES谱才能够很好的重构出Mn_xSi_1-x样品的实验XANES谱.这些研究结果说明在Mn_xSi_1-x样品中,Mn原子主要是以镶嵌式的Mn₄Si₇化合物纳米晶颗粒存在于Si薄膜介质中,几乎不存在间隙位和替代位的Mn原子. 关键词： xSi_1-x磁性薄膜')" href="#">Mn_xSi_1-x磁性薄膜 分子束外延 XRD XANES     

Zn$lt;sub$gt;1-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;Mg$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;O薄膜的光致发光特性研究

采用脉冲激光沉积方法在单晶Si（100）衬底上制备出c轴取向的Zn_1-xMg_xO单晶薄膜,通过荧光光谱仪研究了薄膜的光致发光特性.实验结果表明,Mg含量增加,Zn_1-xMg_xO单晶薄膜的紫外发光峰蓝移,发光峰强度减弱,缺陷发光强度增强.同时发现,由于Mg的掺杂,引入了一些束缚能较大的局域束缚态.对于氧气氛下制备的样品,实验发现紫外峰和绿光带发光峰同时增强,但是R值减小,紫外峰红移.对绿光发光机理研究发现,绿光发光带主要与锌空位、氧间隙（O_i）或锌位氧（O_Zn）等缺陷有关,它是由多个缺陷发光峰组成,各缺陷发光峰强度相对变化导致了绿光发光带的整体移动. 关键词： 1-xMg_xO薄膜')" href="#">Zn_1-xMg_xO薄膜 光致发光 脉冲激光沉积     

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,对Zn_1-xMg_xO超晶胞和掺杂Al,N后的Zn_1-xMg_xO超晶胞分别进行了优化计算.结合广义梯度近似计算了Al和N共掺杂后Zn_1-xMg_xO的能带结构、电子态密度和Mulliken电荷布居分布.计算表明：掺入N原子的2p态电子为Zn_1-xMg_xO价带顶提供空穴载流子,使Zn_1-xMg_xO价带顶向高能方向移动;掺入Al原子的3p态电子则与N原子的2p态电子在费米能级附近发生轨道杂化,使费米能级处价带能级展宽,Al和N共掺杂可获得p型Zn_1-xMg_xO. 关键词： 密度泛函理论 1-xMg_xO')" href="#">Zn_1-xMg_xO 电子结构 共掺杂     

Be-composition effect on structure, electronic and optical properties of BexZn1-xO alloys

This paper carries out first principles calculation of the structure,electronic and optical properties of Be x Zn 1 x O alloys based on the density-functional theory for the compositions x = 0.0,0.25,0.5,0.75,1.0.The lattice constants deviations of alloys obey Vegard’s law well.The Be x Zn 1 x O alloys have the direct band gap(Γ-Γ) character,and the bowing coefficients are less than the available theoretical values.Moreover,it investigates in detail the optical properties(dielectric functions,absorption spectrum and refractive index) of these ternary mixed crystals.The obtained results agree well with the available theoretical and experimental values.     

纤锌矿BexZn1-xO合金能隙弯曲系数的第一原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 对纤锌矿Be_xZn_1-xO合金进行能隙特性、弯曲系数和结构参数的计算. 结果表明: Be_xZn_1-xO合金的能隙和弯曲系数都随Be掺杂组分的增大而增大. 通过修正Be_xZn_1-xO合金的能隙值得知其合金弯曲系数b为6.02 eV, 这与实验值接近. 纤锌矿Be_xZn_1-xO合金的能隙弯曲系数过大主要来源于体积形变和电荷转移的贡献. 文中还分析了Be_xZn_1-xO合金的晶格常数、 平均键长和平均次近邻原子距离与Be组分的关系.     

Synthesis and magnetic properties of Fe100-xMox alloy nanowire arrays

The Fe100-xMox(13≤x≤25) alloy nanowire arrays are synthesized by electrodeposition of Fe 2+ and Mo 2+ with different ionic ratios into the anodic aluminum oxide templates.The crystals of Fe100-xMox alloy nanowires gradually change from polycrystalline phase to amorphous phase with the increase of the Mo content and the nanowires are of amorphous structure when the Mo content reaches 25 at%,which are revealed by the X-ray diffraction and the selected area electron diffraction patterns.As the Mo content increases,the magnetic hysteresis loops of Fe100-xMox alloy nanowires in parallel to the nanowire axis are not rectangular and the slopes of magnetic hysteresis loops increase.Those results indicate that the magnetostatic interactions between nanowires and the magnetocrystalline anisotropy both have significant influences on the magnetization reversal process of the nanowire arrays.     

The optical properties of MgxZnl-xO thin films

Mg_xZn_1-xO thin films have been prepared on silicon substrates by radio frequency magnetron sputtering at 60℃. The thin films have hexagonal wurtzite single-phase structure and a preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrates. The refractive indices of Mg_xZn_1-xO films are studied at room temperature by spectroscopic ellipsometry over the wavelength range of 400--760\,nm at the incident angle of 70℃. Both absorption coefficients and optical band gaps of Mg_xZn_1-xO films are determined by the transmittance spectra. While Mg content is increasing, the absorption edges of Mg_xZn_1-xO films shift to higher energies and band gaps linearly increase from 3.24.eV at x=0 to 3.90\,eV at x=0.30. These results provide important information for the design and modelling of ZnO/ Mg_xZn_1-xO heterostructure optoelectronic devices.     

组合结构化合物Ho2Ni7-xFex(x=0-3.0)的晶体结构、结构转变和磁性

在金属间化合物的结构演变中,原子尺寸因素起着重要的作用.由于密堆积效应,不同原子半径比的元素往往形成不同的结构.而自由电子填充于原子构成的晶体结构的间隙中,它对化合物的结构也有影响.基于组合结构化合物Ho2Ni7-xFex,结合原子尺寸与自由电子对晶体结构的不同影响,文章探讨一种单位体积内自由电子浓度的经验方法来判断Ho2Ni7-xFex化合物中两种异构体间的转变.随着Fe含量的增加,Ho2Ni7-xFex化合物先结晶成Gd2Co7型三方结构,然后结晶成Ce2Ni7型六方结构.利用Rietveld精修技术和磁测量,获得了化合物的晶体结构参数和饱和磁化强度.化合物晶胞常数随Fe含量增加而增加,饱和磁化强度则随之减少(dMs/dx=-2).分析结果表明,单位体积内自由电子浓度更高,化合物形成三方结构,反之则形成六方结构.