论文部分内容阅读
本论文采用固态反应法制备了不同Mn掺杂量的CuAlO2样品,并对它们的晶体结构,磁学性能进行了测试分析。通过分析,我们判断用这种方法可以制备出单相性很好的半导体氧化物,且具有六方晶系结构.对X射线衍射数据进行分析后发现随着Mn含量增大,晶格参数a基本上是线性增长的,但c却基本没变,说明Mn替代了Al原子的位置而没有替代Cu原子的位置。当x为0.07时,样品中出现了杂相,表明Mn在CuAlO2中的固溶度小于0.07,约为为0.05.对掺杂量分别是0.0l,0.03和0.05三种样品的摩尔磁化率x及其倒数1/x随温度的变化关系进行了分析,1/x-T曲线表现了很好的线性,说明了这些样品的顺磁半导体行为。1/x随着Mn的掺杂量的增多而逐渐增大。对于掺杂量为0.01,0.03,0.05的样品,摩尔磁化率x随温度的变化关系很好的满足居里-外斯定律,即x=C/(T+Θ),而且这三种样品的居里外斯温度Θ都为负值,这说明Mn-Mn离子之间的自旋相互作用为反铁磁相互作用。在2K温度条件下摩尔磁化率M随磁场强度H的变化关系曲线。从图中可以看出,随着Mn离子掺杂量的增大,磁化强度越来越小,这可能是由于孤立团簇中越来越多的Mn离子形成了反铁磁(AF)对,而这使得静磁化强度减小。