單斜相HfO2納米粉末的非水溶液法合成及其磁學(xué)特性研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，納米HfO2（納米膜及納米粉體）成為近年來科學(xué)前沿一個非?；钴S的研究領(lǐng)域。本文采用“自下而上”的非水溶液法制備了不同形貌的單斜相HfO2納米粉末，成功探索出了幾種操作簡單、成本低廉、尺寸和形貌均一的制備HfO2納米粉末的方法:“注射法”、“一鍋法”、“Hf金屬氧化法”和“兩步法”。其中，“注射法”制備的納米粉末主要是HfO2納米棒，且反應(yīng)物溶液的注射速率越快，得到納米棒的長徑比越大，尺寸分散性越好。“一鍋法”制備的納

2、米粉末以米粒狀的粒子為主，其長徑比隨醇鉿摩爾比的增加而增大?！癏f金屬氧化法”制備的HfO2粉末為不規(guī)則的納米粒子，結(jié)晶性一般較差?！皟刹椒ā敝?，HfO2納米粉末可以通過油相法化學(xué)反應(yīng)和空氣熱處理法得到，油相法化學(xué)反應(yīng)制備的粉末也為米粒狀的納米粒子，具有良好的結(jié)晶性和分散性，而空氣熱處理得到的納米粉末具有一定程度的團聚。
　　對“注射法”制備的HfO2納米棒和“一鍋法”制備的米粒狀HfO2納米粒子的磁性研究表明:在沸騰的油胺溶液中

3、制備的HfO2納米粉末一般具有順磁性，該順磁性可能與納米粒子的表面缺陷有關(guān)，而鐵磁性在HfO2納米粉末中的出現(xiàn)則顯得比較隨機。進一步的實驗研究發(fā)現(xiàn)，HfO2納米粉末在400℃還原性氣氛中(5％H2+95％Ar)熱處理后出現(xiàn)了明顯的宏觀鐵磁性，該鐵磁性的出現(xiàn)可能與氧空位的形成有關(guān)。這種在無摻雜的納米HfO2中觀察到的室溫鐵磁性不僅為稀磁半導(dǎo)體氧化物(DMS)中鐵磁性機理的解釋提供了新的實驗現(xiàn)象和依據(jù)，而且為開發(fā)新型稀磁半導(dǎo)體材料和器件提供