【摘 要】
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本文采用水热合成法分别制备了Co掺杂和Mn掺杂氧化锌纳米材料,对初始材料以及在空气中退火材料的电学和磁学性质进行了研究。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等仪器对制得样品
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本文采用水热合成法分别制备了Co掺杂和Mn掺杂氧化锌纳米材料,对初始材料以及在空气中退火材料的电学和磁学性质进行了研究。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等仪器对制得样品的结构、形貌进行了表征,通过霍尔效应测试系统对样品的电输运性质和磁阻效应进行了分析,研究结果表明:(1)XRD结果显示Zn1-xCoxO样品为六方纤锌矿结构,钴元素以Co2+掺入氧化锌的晶格当中且不改变氧化锌的物相结构,但是XRD峰位均有不同程度的向右偏移(与掺杂浓度有关);SEM显示样品展现了不同形貌。通过XPS、Raman和FTIR分析表明Zn0.9Co0.1O合成材料为纯相结构,且没有其他物相存在;所有样品均表现为正磁阻效应。(2)Zn1-xMnxO为六方纤锌矿结构,随着掺杂浓度的改变,XRD峰位有不同程度的向左偏移,晶格常数变大,退火后样品的晶粒尺寸变大;SEM测试显示材料合成形貌均为六棱柱,大小均匀。通过XPS、Raman和FTIR分析表明Zn1-xMnxO合成材料有Mn的氧化物形成。未经热处理的样品均表现为负磁阻效应,这主要是由于电子局域化作用和能带劈裂效应共同作用的结果,退火后的样品内部晶格缺陷减少,水分子导电作用减弱,致使样品由负磁阻效应转变为正磁阻效应。霍尔效应和磁阻效应结果反应一致。
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