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Fe、Co共掺杂TiO_2稀磁半导体性能研究

作　者: 王陶陶
导　师: 蒋冬梅
学　校: 华东师范大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 稀磁半导体溶胶凝胶法氧空位束缚磁极化子理论(BMPs)
分类号: TN304
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来,随着稀磁半导体(DMS)新材料的不断出现,其发展非常迅速,由于稀磁半导体具有普通半导体所不具备的优点,所以,其具有巨大的潜在实际运用价值。本论文首先简单介绍稀磁半导体的原理和特点,以及现阶段对稀磁半导体研究的最新进展。本文采用溶胶凝胶的方法制备了Fe、Co共掺杂TiO2粉体材料。接着用X射线衍射对稀磁半导体材料进行了表征,结果表明Fe、Co的掺杂能够较好地溶入TiO2晶格,无明显的两相分离产生,且当Fe/Co掺杂比例接近时,会最大程度上的弱化TiO2基体相---锐钛矿相的结晶度。用振动样品磁强计对样品的磁性能进行测试,发现当Fe/Co掺杂比例为2：3和3：2时,样品具有强度远大于其他Fe/Co掺杂比例时的磁性能。以束缚磁极化子理论(BMPs)解释,这是因为此时样品中氧空位数量达到最大,这个解释同时得到PL谱结果的印证。此外氮气退火情况下样品磁性能会大大增强,则应该是由于缺氧退火导致样品中氧空位大量增多的缘故。

全文目录

论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章稀磁半导体的研究进展  9-22
  1.1 稀磁半导体的由来  9-10
  1.2 氧化物稀磁半导体的研究进展  10-17
    1.2.1 TiO_2基稀磁半导体研究进展  10-14
    1.2.2 ZnO基稀磁半导体研究进展  14-15
    1.2.3 其他氧化物稀磁半导体研究进展  15-17
  1.3 氧化物基稀磁半导体的几种理论解释模型  17-21
  1.4 本论文课题的提出  21-22
第二章实验研究方法  22-27
  2.1 样品制备——溶胶凝胶法  22-24
  2.2 结构表征和物性测试  24-26
    2.2.1 X射线衍射分析  24
    2.2.2 振动样品磁强计  24-25
    2.2.3 荧光光谱  25-26
  2.3 实验原料和仪器  26-27
    2.3.1 实验原料  26
    2.3.2 实验仪器  26-27
第三章溶胶凝胶法制备Fe、Co共掺杂TiO_2稀磁半导体  27-49
  3.1 溶胶凝胶法制备Fe、Co共掺杂TiO_2  27-28
  3.2 样品性能和结构分析  28-47
    3.2.1 磁性能测量  28-43
    3.2.2 X射线衍射  43-45
    3.2.3 荧光光谱分析  45-47
  3.3 结果分析与讨论  47-49
第四章结论  49-50
参考文献  50-52
致谢  52-53

Fe、Co共掺杂TiO_2稀磁半导体性能研究

内容摘要

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