二氧化铈基稀磁氧化物的第一性原理研究

基于第一性原理的计算方法研究了纯CeO_2、Co掺杂CeO_2和同时引入氧空位Vo和Co掺杂的CeO_2稀磁半导体体系.通过计算体系的能带结构和态密度,探讨了该体系磁性产生的机制.计算发现,纯CeO_2体系不具有磁性;没有氧空位Vo的Co掺杂CeO_2体系中,Co离子之间通过O原子发生超交换反铁磁耦合,体系无铁磁性;当氧空位Vo和Co离子同时存在于CeO_2体系中时,Co离子之间通过氧空位Vo发生铁磁耦合,该体系表现出铁磁性能.另外,由氧空位Vo诱导的Co离子之间的铁磁耦合不仅发生在紧邻的两个Co离子,而且可以扩展到几个原子距离的长度.计算结果证明了氧空位Vo诱导铁磁性耦合机制.本文工作将为CeO_2基稀磁半导体体系制备与磁学性质的研究提供支持.     

Sr0.61Ba0.39Nb2O6薄膜的电光特性

用激光脉冲沉积(PLD)法在MgO(001)衬底上成功地生长、制备出了外延Sr_0.61Ba_0.39Nb₂O₆(SBN61)电光薄膜;通过SBN61电光薄膜椭偏光谱测量的分析研究,得到了SBN61电光薄膜的光学常数;通过电致双折射方法对生长在(001)MgO衬底上的SBN61薄膜的电光性能进行了测量研究,发现SBN61电光薄膜电致双折射的变化Δn与所加电场E成平方关系,其二次电光系数R=0.21×10^-16(m/V)²。     

退火温度对Co掺杂CeO_2稀磁氧化物薄膜的结构和铁磁性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在Si(100)和石英玻璃衬底上制备了3%Co掺杂CeO_2稀磁氧化物薄膜,研究了不同退火温度(500℃,600℃和700℃)对薄膜结构和铁磁性能的影响。XRD和拉曼光谱结果表明,随着退火温度的升高,薄膜晶化度明显提高。不同退火温度下的3%Co掺杂CeO_2薄膜为多晶薄膜,且未破坏CeO_2原有的结构。随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。另外,3%Co掺杂CeO_2薄膜在可见光范围内都有很好的透射率,其室温下的光学带隙Eg随退火温度增加而减小。超导量子干涉磁强计(SQUID)测量表明所有样品都表现出室温铁磁性,随着退火温度的升高,饱和磁化强度和矫顽力增大,700℃退火的薄膜具有最大的饱和磁化强度和最大的矫顽力。不同退火温度导致样品的磁性有了明显的变化,这源于磁性产生的不同机理。可见薄膜的结构最终影响了其铁磁性能。     

溶胶-凝胶法制备MgxZn1-xO薄膜的结构及光学特性

用溶胶-凝胶法制备了一系列的Mg_xZn_1-xO(0≤x≤0.3)薄膜,并用X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)研究了不同的退火温度和Mg的掺杂含量对Mg_xZn_1-xO薄膜的结构和光学性质的影响.研究表明:Mg_xZn_1-xO薄膜为单相六角纤锌矿结构,并且具有沿c轴的择优取向;发现了中间热处理温度为350℃的Mg_xZn_1-xO薄膜退火温度的转折点为700℃,低于这个温度时随退火温度的升高,(002)衍射峰强度增强且掺Mg的薄膜既有紫外光又有绿光发射;800℃退火时,薄膜的(002)衍射峰强度减小,出现了(100)和(101)衍射峰,且掺Mg的薄膜只有紫外发光峰.不同的掺杂浓度对于发光也有影响,低于700℃退火时,ZnO薄膜只出现紫外发光峰,掺Mg的薄膜却出现了紫外和绿光两个发光峰.     

电子辐照对MgAl2O4尖晶石光学性质的影响

本文利用1.7 M eV电子辐照MgA l2O4尖晶石后,通过吸收谱测量表明,被电子辐照的尖晶石可产生大量的F型色心缺陷,而且电子的辐照剂量明显地影响尖晶石的光谱特性。随着电子辐照剂量增加,F型色心缺陷的浓度增大;椭偏光谱分析得到的光学常数谱随电子辐照剂量的变化而改变。我们对上述现象进行了合理的分析。