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     

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Zn_1-xCo_xO (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-xCo_xO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Zn_1-xCo_xO 稀磁半导体.通过对X射线吸收近边结构谱的分析,确定Zn_1-xCo_xO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Zn_1-xCo_xO产生室温铁磁性的主要原因. 关键词： 1-xCo_xO稀磁半导体')" href="#">Zn_1-xCo_xO稀磁半导体 X射线吸收精细结构谱 脉冲激光气相沉积法     

电弧炉制备的Sm2Fe17-xCrx化合物的结构与磁性

通过X射线衍射、磁测量等手段对电弧炉制备的不同热处理条件的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物的结构和磁性进行了研究.结果表明1050 ℃下退火5 d的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物具有菱方相的Th₂Zn₁₇型结构,同样温度下退 关键词： 2Fe_17-xCr_x化合物')" href="#">Sm₂Fe_17-xCr_x化合物 磁体积效应 居里温度 磁晶各向异性     

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.     

纳米结构CoxFe3-xO4多孔微球的磁性及交换偏置效应研究

用乙二醇为溶剂,用三氯化铁、二氯化钴和醋酸铵为起始反应试剂,通过溶剂热反应首次合成了纳米结构Co_xFe_3-xO₄多孔微球.用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征样品的结构和形貌,结果表明,所制备的单分散Co_xFe_3-xO₄多孔微球为立方多晶结构,其直径约300 nm,是由约30 关键词： xFe_3-xO₄')" href="#">Co_xFe_3-xO₄ 多孔微球 磁性 交换偏置效应     

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     

Ge(001)衬底上分子束外延生长高质量的Ge1-xSnx合金

Ge_1-xSn_x是一种新型IV族合金材料, 在光子学和微电子学器件研制中具有重要应用前景. 本文使用低温分子束外延(MBE)法, 在Ge(001)衬底上生长高质量的Ge_1-xSn_x合金, 组分x分别为1.5%, 2.4%, 2.8%, 5.3%和14%, 采用高分辨X射线衍射(HR-XRD)、卢瑟福背散射谱(RBS) 和透射电子显微镜(TEM)等方法表征Ge_1-xSn_x合金的材料质量. 对于低Sn组分(x≤ 5.3%)的样品, Ge_1-xSn_x合金的晶体质量非常好, RBS的沟道/随机产额比(χ_min)只有5.0%, HR-XRD曲线中Ge_1-xSn_x衍射峰的半高全宽(FWHM)仅100' 左右. 对于x=14%的样品, Ge_1-xSn_x合金的晶体质量相对差一些, FWHM=264.6'. 关键词： 锗锡合金 锗 分子束外延     

Ti1－xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Ti_1-xCr_xO_2±δ体系系列样品.利用扫描电子显微镜(SEM)，X射线光电子能谱(XPS)，粉末X射线衍射分析(XRD)方法研究了Ti_1-xCr_xO_2±δ系列样品的颗粒尺寸、形貌、组分化学态、相关系和固溶区范围；并利用超导量子干涉磁强计对样品的磁性能进行了研究.采用Rietveld结构精修的方法研究了Cr的不同掺杂量对TiO₂晶体结构的影响，研究表明，1000℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.03，为金红石单相；随着Cr掺杂量的增加，金红石相晶胞参数规律性地减小；当x>0.03，为金红石相和CrO₂相两相共存.综合XRD和磁性测量结果，500℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.02，为锐钛矿单相；随着Cr掺杂量的增加，锐钛矿相晶胞参数规律性地减小；当x≥0.04，为锐钛矿相和绿铬矿相(Cr₂O₃)两相共存.XPS实验结果表明，500℃和1000℃退火的样品中Cr都是以Cr⁺³和Cr⁺⁶两种化学态存在，1000℃烧结的样品中可能有更多的Cr³⁺转化为Cr⁶⁺.根据M-H和M-T曲线的测试结果发现，本文500℃烧结的Ti_1-xCr_xO_2±δ体系样品当x=0—0.02时，为室温铁磁性.当x≥0.04时，由铁磁相和顺磁相所组成，在低温下有较强的铁磁性；室温下主要是顺磁相，铁磁相只占据很小的体积分数. 关键词： 1-xCr_xO_2±δ体系')" href="#">Ti_1-xCr_xO_2±δ体系 相关系 固溶区 磁性能     

过渡族元素掺杂BaTiO3-Tb1-xDyxFe2-y层状复合材料中的磁电效应

用溶胶-凝胶法制备1.0%mol Mn,Cr,Co掺杂 BaTiO₃(BTO)粉体,在1350℃下烧结成多晶陶瓷样品.X射线衍射和差示扫描量热分析表明,室温下掺杂BaTiO₃具有四方钙钛矿结构;居里点和相变潜热随Cr,Mn,Co掺杂逐渐降低.将掺杂BaTiO₃与Tb_1-xDy_xFe_2-y(TDF)胶合制成双层磁电复合材料,并研究了Cr:BTO-TDF,Mn∶BTO-TDF,Co:BTO-TDF层状复合材料中的磁电效应.实验表明,在340×80 A·m^-1偏置磁场下, Cr:BTO-TDF的横向磁电电压系数达到最大值586 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.在400×80 A·m^-1偏置磁场下,Mn∶BTO-TDF和Co:BTO-TDF的横向磁电电压系数的最大值分别为480 mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1和445mV·cm^-1·(80 A·m^-1)^-1.研究表明掺杂BaTiO₃-TDF层状复合材料中具有较强的磁电耦合.作为无铅压电材料,掺杂BaTiO₃制备的磁电效应器件颇具应用前景. 关键词： 磁电效应 双层复合材料 3')" href="#">掺杂BaTiO₃ 1-xDy_xFe_2-y')" href="#">Tb_1-xDy_xFe_2-y     

不同气氛下SiOx纳米线的制备及形貌、红外、光致发光研究

以N₂/H₂、N₂或NH₃为载气,利用碳辅助化学气相沉积法,常压1140℃下在石英衬底上制备了大量直径为20—300 nm,长数百微米的非晶SiO_x纳米线.制备得到的纳米线具有高度定向生长的特性.利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜及电子能谱对SiO_x纳米线的形貌及组分进行了分析,Si与O原子之比为1∶18.傅里叶红外吸收谱显示了非晶氧化硅的三个特征峰（482,806和1095 cm^-1）及1132 cm^-1无序氧化硅结构的强吸收峰.SiO_x纳米线光致发光光谱（PL）在440 nm（283 eV）处具有较强的荧光峰;N₂为载气生长的SiO_x纳米线的PL峰强比NH₃为载气生长的SiO_x纳米线峰强大四个数量级. 关键词： x纳米线')" href="#">SiO_x纳米线 碳辅助化学气相沉积法 傅里叶红外吸收 光致发光     

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.     

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     

CoxCu1-x复相纳米线阵列的制备及其磁性的研究

利用电化学沉积方法在同一种富Co²⁺溶液Co²⁺/Cu²⁺=10∶1中,利用不同的沉积电位成功地制备了一系列不同成分(x=0.38—0.87)和复合相结构的Co_xCu_1-x纳米线阵列.发现随着纳米线中Cu含量的变化,Co_xCu_1-x纳米线的复相结构随之发生规律的变化,最终导致纳米线的磁性也随之规律的变化.随着纳米线中Cu含量的不断增加,一部分Cu与Co形成面心立方结构(fcc)的CoCu固溶体,减弱了磁晶各向异性与形状各向异性的竞争,从而提高样品的方形度;一部分Cu以fcc结构的Cu单质的形式存在于纳米线中,并随着Cu颗粒大小的不同分别起到破坏磁晶各向异性和钉扎畴壁的作用,从而增加纳米线的方形度和矫顽力.对比不同成分的样品,发现Co_xCu_1-x纳米线的方形度和矫顽力的最大值分别出现在Co₇₅Cu₂₅和Co₆₀Cu₄₀中,并且由于其特殊的复相结构致使它们的值要好于相同直径的单相结构的结果. 关键词： 纳米线 电化学沉积 磁性     

InAs/GaAs和InAs/InxGa1-xAs/GaAs纳米线异质结构的生长研究

利用金辅助金属有机化学气相沉淀法(MOCVD)在GaAs(111)B衬底上分别制备了InAs/GaAs和InAs/In _{x Ga1-xAs/GaAs(0≤x≤1)纳米线异质结构.实验结果显示,直接生长在GaAs纳米线上的InAs纳米线生长方向杂乱或者沿着GaAs纳米线侧壁向衬底方向生长,生长的含有In x Ga1-xAs组分渐变缓冲段的InAs/In x Ga1-x关键词： 纳米线异质结构 xGa1-xAs')" href="#">InxGa1-xAs 组分渐变缓冲层 金属有机化学气相沉淀法}     

Synthesis and characteristics of Fe<Subscript>96-x</Subscript>Zr<Subscript>x</Subscript>B<Subscript>4</Subscript> nanowire arrays

Fe-rich Fe_96-xZr_xB₄ (0≤x≤7) nanowires were first prepared by electrodepositing into anodic aluminum oxide templates. Transmission electron microscope analysis shows that the nanowires are uniform and are about 100 nm in diameter with an aspect ratio of around 75. The broad peaks of X-ray diffraction and the Mössbauer spectrum indicate that the Fe_96-xZr_xB₄ nanowires are composed of α-Fe-like and Zr-rich FeZrB phases. Selected area electro diffraction results also indicate that the structure of Fe₈₉Zr₇B₄ nanowires is amorphous. A vibrating sample magnetometer is employed to study the magnetic properties of nanowire arrays at room temperature. The coercivity of nanowire arrays in parallel to the wire axis decreases with increasing Zr content.     

A density functional theory study of the electronic structures and magnetic properties of Fe（1-x）Cox alloy nanowires encapsulated in （10,0） carbon nanotubes

Under the generalized gradient approximation, the electronic structures and magnetic properties of Fe_(1-x)Co_x alloy nanowires encapsulated inside zigzag (10,0) carbon nanotubes (CNTs) are investigated systematically using firstprinciple density functional theory calculations. For the fully relaxed Fe_(1-x)Co_x/CNT structures, all the C atoms relax outwards, and thus the diameters of the CNTs are slightly increased. Formation energy analysis shows that the combining processes of all Fe_(1-x)Co_x/CNT systems are exothermic, and therefore the Fe_(1-x)Co_xalloy nanowires can be encapsulated into semiconducting zigzag (10,0) CNTs and form stable hybrid structures. The charges are transferred from the Fe_(1-x)Co_xnanowires to the more electronegative CNTs, and the Fe-C/Co-C bonds formed have polar covalent bond characteristics. Both the spin polarization and total magnetic moment of the Fe_(1-x)Co_x/CNT system are smaller than those of the corresponding freestanding Fe_(1-x)Co_xnanowire, and the magnetic moment of the Fe_(1-x)Co_x/CNT system decreases monotonously with increasing Co concentration, but the Fe_(1-x)Co_x/CNT systems still have a large magnetic moment, implying that they can be utilized in high-density magnetic recording devices.     

Fe100－xPdx合金纳米线阵列的制备及其磁性研究

利用直流电沉积法在多孔阳极氧化铝模板中制备出了一系列Fe_100-xPd_x磁性纳米线阵列. Pd的增加使纳米线的总体磁性降低，各向异性和矫顽力也发生了较大的变化. 当Pd含量高达x=30时，纳米线仍有相当高的矫顽力(7.48 kA/m)和较明显的各向异性，但当Pd的含量增加到50%时，纳米线的易磁化方向由平行线的方向反转到垂直线的方向. 实验证明，这是由于在Fe₈₀Pd₂₀和Fe₇₀Pd₃₀中连续的磁性相在Fe₅₀Pd₅₀纳米线中变成了与非磁性相相互间隔的非连续片状结构. 片状磁性相的形状各向异性使易磁化方向转变到垂直纳米线轴的方向. 从生长动力学的角度对Fe₅₀Pd₅₀纳米线中这种片状的形成进行了解释. 关键词： 纳米线 电化学沉积 磁性     

脉冲偏压电弧离子镀CNx薄膜研究

用脉冲偏压电弧离子镀通过控制不同的氮流量在(100)单晶Si基片上制备了不同成分的CN_x薄膜.用光学显微镜,XPS,XRD,激光Raman和Nanoindenter等方法研究了薄膜的形貌、成分、结构和性能.结果表明,薄膜表面平整致密、氮含量随着氮流量的降低而降低、结构为非晶且为类金刚石薄膜;随着氮含量从18.9%降低到5.3%(摩尔百分比,全文同),薄膜的硬度和弹性模量单调增加而且增幅较大,其中硬度从15.0 GPa成倍增加到30.0 GPa;通过氮流量的调整能够敏感地改变薄膜中的sp³键的含量,是CN_x薄膜的硬度和弹性模量获得大幅度调整的本质原因. 关键词： x薄膜')" href="#">CN_x薄膜 脉冲偏压 电弧离子镀 硬度     

Dispersive optical constants of a-Se100−xSbx films

Thin films of amorphous Se_100−xSb_x (x=5,10 and 20 at%) system are deposited on a silicon substrate at room temperature (300 K) by thermal evaporation technique. The optical constant such as refractive index (n) has been determined by a method based on the envelope curves of the optical transmission spectrum at normal incidence by a Swanpoel method. The oscillator energy (E_o), dispersion energy (E_d) and other parameters have been determined by the Wemple–DiDomenico method. The absorption coefficient (α) has been determined from the reflectivity and transmitivity spectrum in the range 300–2500 nm. The optical-absorption data indicate that the absorption mechanism is a non-direct transition. We found that the optical band gap, E_g^opt, decreases from 1.66±0.01 to 1.35±0.01 eV with increase Sb content.     

Microstructure and magnetic properties in arrays of ac electrodeposited FexNi1?x nanowires induced by the continuous and pulse electrodeposition

FeNi nanowires were fabricated by ac and pulse electrodeposition into the alumina template matrix. The effects of continuous ac electrodeposition as well as pulse features on the structure and magnetic properties of the nanowire arrays were studied. The microstructures and magnetic properties of the Fe _x Ni_1−x nanowires are seen to be independent of the deposition frequency and off-time between the pulses. The ac electrodeposited Ni nanowires were not formed at more than 400  Hz deposition frequency, while the Fe _x Ni_1−x nanowires, containing a small amount of Fe, formed in the all frequencies. For x less than 50% the coercivity slowly increases but over 50% Fe added to the FeNi alloy increases the coercivity with a higher rate and maximum coercivity was seen for the Fe_0.97Ni_0.03. The Fe and Fe _x Ni_1−x nanowires containing less than 30 at.% Ni was seen to have a bcc structures with (110) preferential direction while Fe _x Ni_1−x nanowires with more than 30 at.% Ni showed (110) bcc (Fe) and/or (111) bcc (FeNi) plus (111) fcc (Ni). A preferential (111) fcc structure was obtained for the Ni nanowires.