Fe掺杂ZnO稀磁半导体室温铁磁性研究.pdf

( ) 2009 年 2 月 吉林师范大学学报 自然科学版 №. 1 第 1 期 Journal of Jilin Normal University (Natural Science Edition) Feb . 2009 Fe 掺杂 ZnO 稀磁半导体室温铁磁性研究 于 　洋 ,刘惠莲 ,王雅新 ,杨景海 ( 吉林师范大学 物理学院 ,吉林 四平 136000) ( ) ( ) 摘 　要 :采用溶胶凝胶法制备了 Zn0. 92 Fe0. 08O 粉末样品 ,并利用 X 射线衍射仪 XRD 、透射电子显微镜 TEM 对 其结构进行分析 ,利用振动样品磁强计对样品的磁性进行测试 ,结果表明 Zn0. 92 Fe0. 08 O 晶体为 ZnO 纤锌矿结构 , 样品在室温具有铁磁性 ,并存在交换偏置现象. 关键词 :稀磁半导体 ;Zn0. 92 Fe0. 08O ;铁磁性 ( ) 中图分类号 :O482 . 5 　　文献标识码 :A 　　文章编号 2009 还没有得出完全一致的结论 ,还有待于我们进一步 1 　引言 的研究. 我们利用溶胶凝胶法制备了Fe 掺杂 ZnO 样 ( ) 稀磁半导体 DMS 将半导体的信息处理与磁性 品 ,并对样品的结构及磁性进行了分析. 材料的信息存储功能两者融合在一起 ,具有优异的 2 　实验 磁 、磁光 、磁电等特殊的物理性质 , 因此得到广泛关 注[ 1 ,2 ] . 而要使 DMS 材料在实际中得以应用就要求 以分析纯的锌 、铁的硝酸盐为原料 ,与柠檬酸溶 其居里温度必须接近或高于室温 , 因此具有室温铁 液混合搅拌 ,得到的溶液在 80 ℃干燥得到凝胶 ,然 磁性的稀磁半导体成为了人们研究的热点. Dietl 等 后 130 ℃形成干凝胶 ,再经研磨烧结得到粉末样品. 人理论计算了各种 DMS 材料的居里温度 ,其结果表 本实验方法实现了原子间的化学混合 ,从而减少了 明宽带隙半导体 ZnO 可能是室温或更高的温度下 杂相的出现. 此外 ,实验还具有简单 、重复性好的优 实现铁磁性的材料[3 ] . 点. 合成样品的反应机制我们已在前面的文章中提 近年来有关 Fe 掺杂 ZnO 稀磁半导体报导逐渐 到过[8 ] . [47 ] ( α 增多 ,文献中有关 Fe 掺杂 ZnO 稀磁半导体的制 采用 D/ max2500X 射线衍射仪 Cu 靶 K 40 备方法多种多样 ,得到的磁性结果也各不相同. S. ) ( ) ( ) ( kV/ 200 mA