稀釋磁性半導體ZnO納米棒的制備、形貌、結構、磁性和光學性質的研究.pdf

1、自旋電子學的飛速發(fā)展及其在電子器件領域的實用性使得磁性半導體成為當前的研究熱點。近些年來許多研究小組成功地制備出了具有室溫鐵磁性的稀磁半導體材料，但是在稀磁半導體的鐵磁性起源上依然存在很大的爭議。關于稀磁半導體中鐵磁性的來源主要有兩種觀點，一種觀點認為是由載流子誘導的鐵磁交換耦合引起的，如RKKY交換作用。另一種觀點則認為鐵磁性與樣品中的缺陷有關，具有代表性的理論是束縛極化子(BMP)模型。
　　 在本文中，我們成功的利用水熱法

2、制備了氧化鋅納米棒陣列和放射狀的氧化鋅納米棒，并且系統(tǒng)的研究了它們的形貌、結構、磁性、光學性質以及摻入過渡族元素Ni對其各種性質的影響。得到以下結果：
　　 1.水熱法制備稀磁半導體ZnO以及Ni摻雜ZnO納米棒陣列利用Si做襯底成功的制備了ZnO和Zn1-xNixO納米棒陣列，所有的納米線都垂直于襯底生長。ZnO和Zn1-xNixO樣品都具有六角纖鋅礦結構，并且都有很好的優(yōu)化取向。納米棒的直徑為50～120nm，長度為1μm～

3、3μm。我們發(fā)現(xiàn)隨著反應時間增加，納米棒直徑減小。而隨著Ni離子濃度增大，納米線直徑也隨之憎大。
　　 2.水熱法制備稀磁半導體ZnO以及Ni摻雜ZnO放射狀納米棒(1)利用水熱法不用任何襯底制備了ZnO和Zn1-xNixO納米棒。所有的樣品都是放射狀生長的納米棒，直徑在470nm到720nm之間，長度在4um到6um之間。X射線結果表明所有的樣品都具有純的纖鋅礦結構。
　　 (2)純的ZnO納米棒和Ni摻雜的ZnO納米