稀釋磁性半導(dǎo)體ZnO納米棒的制備、形貌、結(jié)構(gòu)、磁性和光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、自旋電子學(xué)的飛速發(fā)展及其在電子器件領(lǐng)域的實(shí)用性使得磁性半導(dǎo)體成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。近些年來(lái)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(dǎo)體材料，但是在稀磁半導(dǎo)體的鐵磁性起源上依然存在很大的爭(zhēng)議。關(guān)于稀磁半導(dǎo)體中鐵磁性的來(lái)源主要有兩種觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為是由載流子誘導(dǎo)的鐵磁交換耦合引起的，如RKKY交換作用。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為鐵磁性與樣品中的缺陷有關(guān)，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(jié)構(gòu)、磁性、光學(xué)性質(zhì)以及摻入過(guò)渡族元素Ni對(duì)其各種性質(zhì)的影響。得到以下結(jié)果：
　　 1.水熱法制備稀磁半導(dǎo)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(zhǎng)。ZnO和Zn1-xNixO樣品都具有六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，并且都有很好的優(yōu)化取向。納米棒的直徑為50～120nm，長(zhǎng)度為1μm～

3、3μm。我們發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)時(shí)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(dǎo)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(zhǎng)的納米棒，直徑在470nm到720nm之間，長(zhǎng)度在4um到6um之間。X射線結(jié)果表明所有的樣品都具有純的纖鋅礦結(jié)構(gòu)。
　　 (2)純的ZnO納米棒和Ni摻雜的ZnO納米