添加锂微量掺杂物对锰掺杂ZnO铁磁性能的提高

摘要：

利用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂和Mn,Li共掺ZnO室温铁磁性半导体,分别采用X射线衍射(XRD),X光电子能谱(XPS),紫外-可见分光光度计(UV-VIS)和振动样品磁强计(VSM)研究了添加Li微鼍掺杂物对Mn掺杂ZnO的晶体结构、电子价态、能带宽度和铁磁特性的影响.结果表明:添加Li微量掺杂物明硅提高了Mn掺杂ZnO的铁磁特性,使Mn掺杂ZnO的饱和磁化强度提高了31.52%;Li+存在于Mn掺杂ZnO晶体结构的间隙位置,晶胞参数a和c略有增加,晶粒尺寸减小;Mn离子均以+2价存在,没有Li和Mn氧化物杂质相的存在;同时,添加Li微量掺杂物使Mn掺杂ZnO的能带宽度减小了0.144 eV,载流子发生变化.铁磁性的提高归因于Li的引入导致ZnO晶格中的间隙电子掺杂和间隙缺陷的产生及载流子的变化,以及Mn2+-Mn2+间接铁磁性交换耦合的增强.

关键词：ZnO、添加Li掺杂物、间隙电子掺杂、间隙缺陷、铁磁性能

所属期刊栏目：35

分类号：TN304.7(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金青年基金51001078;台州学院校立项目09ND11

在线出版日期：2012-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：520-524