Fe掺杂TiO2结构和磁性

在退火温度为773K、Fe掺杂量为n(Fe)/n(Fe+Ti)=1∶25的制备条件下,用溶胶-凝胶法在空气氛围中制备Fe掺杂TiO2稀磁半导体纳米粉末;用直流磁控溅射方法并在真空和空气氛围中结合原位退火工艺,在普通玻璃基片上制备Fe掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行表征,振动样品磁强计(VSM)对磁性进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法制备的粉末材料的磁性为室温顺磁性;直流磁控溅射法制备的薄膜样品在空气和真空氛围中均为室温铁磁性,其中真空退火能够产生更强的铁磁性.这说明可能是薄膜和基底的相互作用产生和铁磁性至关重要的氧空位,而真空环境退火能够增加氧空位.     

金属掺杂对半导体薄膜光学性质的影响

研究了射频溅射法制备的半导体膜的光学特性.通过样品透射谱分析,发现在半导体In2O3材料中掺入金属Fe颗粒的薄膜中,电子的带间跃迁由In2O3的直接跃迁变为间接跃迁;随Fe所占体积份数的增加,局域态尾变宽,带隙变窄.这是由于掺入Fe颗粒后,母体材料与金属颗粒的界面处表面态增多,以及母体材料的非晶化引起的.     

复合纳米Fe2O3/TiO2的制备、表征及光催化活性

采用将TiO2加入Fe(OH)3胶体中的方法制得复合的Fe2O3/TiO2纳米粒子.以光催化降解甲胺磷研究其光催化活性,并通过XRD、TEM、DRS等分析方法,探讨了影响其光催化活性的原因.结果表明,Fe2O3的复合量对Fe2O3/TiO2的活性影响很大,当n(Fe)n(Ti)＜0.3%时,复合物Fe2O3/TiO2的光催化活性大于TiO2,最佳的复合量为0.2%.当复合量大于0.5%时,复合物Fe2O3/TiO2的光催化活性低于TiO2.锻烧温度及锻烧时间对复合物Fe2O3/TiO2光催化活性均有影响.用XRD确定掺杂前后TiO2的晶型均为锐钛矿型,当复合量大于0.7%时才能看到Fe2O3的衍射峰.TEM照片表明,由于复合量小,复合前后颗粒直径和晶粒直径基本一致.反射率光谱图表明,在360～650 nm范国内复合物Fe2O3/TiO2吸收光的性能比TiO2好,亦即增强了对可见光的吸收.     

Nb掺杂锐钛矿TiO2室温铁磁性的载流子调控

在LaAlO3(100)基片上,利用激光脉冲沉积(PLD)制备了不同Nb掺杂浓度的高质量锐钛矿TiO2(Ti1-xNbxO2)薄膜,考察了不同掺杂浓度(不同载流子浓度)对薄膜磁学性质的影响。结果表明所有掺杂的薄膜都具有室温铁磁性,且在低掺杂区(x<1%),薄膜的磁性随掺杂浓度的增大而增大,当进入高掺杂区(1%相似文献   

溅射氧化耦合法合成W掺杂VO2纳米薄膜及其光学性质

采用溅射氧化耦合法(SOC),在Al2O3(001)基底上成功制备了纳米尺度的W掺杂VO2薄膜.运用扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱仪(XPS)分别对薄膜的微观结构以及组分进行了分析;采用四探针测试仪测试了薄膜在不同温度下的方块电阻,从而确定了VO2和W掺杂VO2纳米薄膜的相变温度从341K下降到314K;最后利用紫外至红外光谱仪测试了薄膜在常温和高温下的透过率,并通过Film Wizard软件对薄膜的透过率进行拟合,获得了薄膜的光学折射率(n)和消光系数(κ)随光电子能量(E)变化的关系曲线.研究结果表明,随着W掺杂量的增加,W掺杂VO2纳米薄膜的半导体-金属相变温度逐渐下降,其光学折射率(n)和消光系数(κ)相比VO2薄膜也发生有规律的变化.     

Fe/In2O3颗粒膜的特殊磁相变

用射频溅射法成功制备了金属/半导体型磁性颗粒膜Fex(In2O3)1-x.磁测量表明,从室温至低温(300～1.5K)的温度范围内,样品经历了由超顺磁性向超顺磁性、铁磁性共存的混合态-类反铁磁性的特殊磁相变过程,由此提出该颗粒膜中Fe颗粒的尺度有大小两种类型.     

Fe掺杂TiO2薄膜的低温制备及光吸收性能研究

将不同比例的Ti粉和Fe粉的混合粉末加入到质量分数为30%的H2O2溶液中,然后把Ti片浸入其中,保持80℃低温反应72h,在Ti片上形成了Fe掺杂TiO2薄膜。利用X射线衍射仪,扫描电子显微镜,紫外-可见光谱仪等多种手段对薄膜的结构及光吸收性能进行了研究。结果表明,在Ti片表面形成了结构较为疏松的锐钛矿相Fe掺杂TiO2薄膜;与未掺杂的TiO2薄膜相比,不同Fe粉含量生成的Fe掺杂TiO2薄膜的紫外-可见光吸收边均发生明显红移,禁带宽度均有所减小;掺Fe量为3%时,TiO2薄膜的禁带宽度减小至3.04eV。     

Zn_(0.93)Co_(0.07)O纳米薄膜材料的磁性机制研究

采用磁控溅射方法制备了氮掺杂的Zn0.93Co0.07O系列和Al掺杂的Zn0.93Co0.07O薄膜样品,系统研究了样品的结构、形貌及磁学性能,讨论了样品中铁磁性的产生机制.实验结果表明:所制备的薄膜样品均为单一的纤锌矿结构,没有检测到其他物相.薄膜的表面生长均匀,并观测到清晰的磁畴结构.磁性测量结果表明所有的样品均呈现室温铁磁性,样品的饱和磁化强度随着Al含量的增加而增加,随着氮含量的增加而降低.我们认为在Co掺杂的ZnO稀磁半导体中,铁磁性相互作用是通过电子作为载流子来传递的.     

基于可控Cd掺杂In2O3纳米线的电学特性研究

文章利用化学气相沉积法合成了不同摩尔比的Cd掺杂的In2O3纳米线,制备了基于单根In2O3纳米线的底栅场效应晶体管,并研究了其电输运特性。结果表明,相对未掺杂的In2O3纳米线,In2O3∶Cd纳米线的电导率有1～2个数量级变化,载流子迁移率高达58.1cm2/(V.s),载流子浓度高达3.7×1018 cm-3。可控Cd掺杂In2O3纳米线将在纳米光电子器件方面有着广泛的应用前景。     

水热法合成Y2O3 ∶ Yb3+,Er3+上转换材料及发光特性

以Y2O3,Yb2O3和Er2O3为原料,利用水热法制备Y2O3,Yb3+,Er3+纳米上转换材料.通过X射线粉末衍射、扫描电镜和透射电镜对材料的晶型、成分、粒径及表面形貌进行分析.实验结果表明:所得粉体的晶型为立方晶系,晶粒为圆球形,平均粒径为20 nm.在波长为980 nm半导体激光器激发下产生绿色和红色的上转换荧光;改变Yb3+,Er3+的掺杂比例,激发产生的绿光和红光的荧光强度随Yb3+,Er3+掺杂比例的改变而发生变化.     

Micro-arc oxidization fabrication and ethanol sensing performance of Fe-doped TiO<Subscript>2</Subscript> thin films

In-situ pure TiO₂ and Fe-doped TiO₂ thin films were synthesized on Ti plates via the micro-arc oxidation (MAO) technique. The as-fabricated anatase TiO₂ thin film-based conductometric sensors were employed to measure the gas sensitivity to ethanol. The results showed that Fe ions could be easily introduced into the MAO-TiO₂ thin films by adding precursor K₄(FeCN)₆·3H₂O into the Na₃PO₄ electrolyte. The amount of doped Fe ions increased almost linearly with the concentration of K₄(FeCN)₆·3H₂O increasing, eventually affecting the ethanol sensing performances of TiO₂ thin films. It was found that the enhanced sensor signals obtained had an optimal concentration of Fe dopant (1.28at%), by which the maximal gas sensor signal to 1000 ppm ethanol was estimated to be 7.91 at 275°C. The response time was generally reduced by doped Fe ions, which could be ascribed to the increase of oxygen vacancies caused by Fe³⁺ substituting for Ti⁴⁺.     

ZnCr_(2-x)Fe_xO_4系列化合物的合成及其性质表征

采用固相法合成了尖晶石结构的ZnCr2O4以及铁取代的系列尖晶石结构化合物,利用X线衍射、红外光谱和磁性测量对该系列化合物进行了表征.结果表明:这些化合物属于面心立方,空间群为Fd 3m,晶胞参数a=0.832 4～0.835 6nm,并且晶胞参数随着掺铁量增大而增加.红外光谱中出现了四面体和八面体吸收峰,而且这2种多面体的吸收峰的波数随着铁含量增加逐渐向低波数方向线性移动.系列化合物的磁矩随磁场的增大而增加,其饱和磁化强度与各向异性场随着铁掺入量增加呈现相反的变化.自发磁化强度随晶粒增大而近乎线性减小.各向异性场的测定表明ZnCr2O4属于软磁性化合物.     

SnO_2/Fe_2O_3复合膜界面电导率特性分析

等离子体化学气相淀积法 (PCVD法 )制备的复合膜 Sn O2 /Fe2 O3界面电导特性是由于非平衡反应生成的过渡层的结果 .其电导机理可用半导体薄膜理论来阐明 :当锡在 Fe2 O3中的浓度低时 ,由于准自由电子补偿机制起作用 ,导电率升高 ;当锡与铁在过渡层中浓度接近时 ,杂质散射和晶界电阻增大 ,电导率急剧减小     

水热法制备Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料及其光催化性能研究

以Zn （CH3 COO）2·2H2O、AgNO3、Fe（NO3）3·9H2O为原料,NaOH为沉淀剂,H2O为溶剂,C2H5 OH为还原剂,柠檬酸为表面活性剂,采用水热法制备出Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料.采用XRD、SEM、TEM、SAED等测试手段对制备产物的物相结构、微观形貌等进行表征,以甲基橙为目标降解物研究了制备产物的光催化性能.结果表明,Ag以单质的形式存在于ZnO表面,Fe掺杂到ZnO晶格中.Fe掺杂Ag/ZnO复合纳米材料在模拟日光下具有较高的光催化性能,在800 W氙灯照射下降解甲基橙150 min,甲基橙的降解率可达到99.4％％,较Ag/ZnO提高了7.8％,较ZnO提高了38.2％.     

Magnetic properties and giant magnetoresistance effect of nanometer Fe-In2O3 granular films

Nanometer ferromagnetic metal-semiconductor matrix Fe-In2O3 granular films are fabricated by the radio frequency sputtering. Magnetic properties and the giant magnetoresistance (GMR) effect of Fex(In2O3)1x granular film samples are studied. The result shows that the magne-toresistance (MR) ratio/0 value of the granular film samples with Fe volume fraction x = 35% is 4.5% at room temperature. The temperature dependence (T = 1.5-300 K) of the MR ratio /0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films shows that /0 value below 10 K increases rapidly with the decrease of the temperature, and when T = 2 K,/0 value is 85%. Through the study of the dependence of low field susceptibility on temperature and the hysteresis loops at different temperatures, it has been found that, when the temperature decreases to a critical point TP = 10 K, the change of the structure in Fe0.35(In2O3)0.65 granular films results in the transformation of state from ferromagnetic to spin-glass-like. The remarkable increase of the MR ratio ???/??0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films below 10 K seems to arise from the peculiar conducting mechanism of the granular film samples in the spin-glass-like state.     

(Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量x的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品，并对样品的巨磁电阻效应进行了研究。在（Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56颗粒膜样品中，扫描透射电镜（TEM）照片清晰显示纳米Ni79Fe21颗粒包课于Al2O3中。观测到了室温下近2.5%的巨磁电阻效应，发现样品的巨磁电阻效应随着退火温度升高而单调下降，不存在一个最佳退火温度。