Co、Sn共掺杂ZnO晶体的制备及其磁性-论文.pdf

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1、第41卷第5期人工晶体学报Vo1．41No．52012年10月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSOctober．2012Co、Sn共掺杂ZnO晶体的制备及其磁性韦志仁，韩伟超，马玲鸾，段光杰，刘清波，强勇，高平，张晓军(1．河北大学物理科学与技术学院，河北省光电信息材料重点实验室，保定071002；2．保定学院，保定071000)摘要：采用6mol／LKOH作为矿化剂，SnO2、CoC12和ZnO按物质的量比为0．02：0．5：1的比例混合作为前驱物，填充度70％，温度430℃，时间24h，采用水热法制备

2、出C0、sn元素掺杂的ZnO晶体。sn元素掺杂明显改变了晶体的极性生长特征，较大面积的显露正极面c{0001}面，还显露柱面m{1010}、正锥面P{1011}、负锥面{1011}和负极面{0001}以及正锥面{1012}和负锥面{1012}，晶体长度约为50m。经过EDS测量表征，发现制备的ZnO单晶中co元素的含量达到10．89at％，生成物中出现少量co氧化物，SQUID测量表明样品主要表现为顺磁性。关键词：水热法；氧化锌；顺磁性中图分类号：0782文献标识码：A文章编号：1000-985X(2012)05—1265

3、-06PreparationandMagnetismofZnOCrystalsCodopedwithCoandSnWEIZhi．ren，HANWei—chao，MALing．1uan，DUANGuang-jie，LIUQing—bo，QIANGYong，GAOP’，ZHANGXiao-jun(1．PhysicsScienceandTechnologyCollege，HebeiUniversity，HebeiProvinceKeyLaboratoryofOptoelectronieInformationMaterialsBa

4、oding071002，China；2．BaodingUniversity，Baoding071000，China)(Received9February2012，accepted30May2012)Abstract：Inthispaper，cobalt(Co)andtin(Sn)一dopedZnOcrystalshavebeensynthesizedbyhydrothermalmethodwith6mol／LKOHasmineralizer，meanwhile，themixtureofSnO2，CoC12andZnO(mo

5、lratiois0．02：0．5：1)asprecursor．Thefillfactorwas70％andkeptthereactiontemperatureof430oCfor24h．Sn—dopedhassignificantlychangedthepolargrowthcharacteristicsofthecrystals．Surfaceof{0001}wasexposedlargely，cylindricalface{1010}，positivepyramidface{1011}，negativepyramida

6、lface{1011}，negativepolarface{0001}，positivepyramidalface{1012}andnegativepyramidalface{1012}werealsoexposed．Thesizeofthecrystalswasabout50txm．ItwasfoundthatCoelementinthecrystalsreached10．89at％andasmallamountofCooxideappearedintheproductthroughEDScharacterization

7、．SQUIDtestshowedthatthesamplesweremainlyparamagnetic．Keywords：hydrothermalmethod；ZnO；paramagnetic1引言稀磁半导体(DMS)是指在非磁性半导体(如Ⅲ一Ⅳ族，Ⅱ一Ⅵ族半导体等)晶格中引人少量磁性过渡族金收稿日期：2012-02-09；修订日期：2012-05-30基金项目：国家自然科学基金(50472037，50672020，50772027)；河北省自然科学基金(E2006001008，E2007000197)作者简介：韦志仁(

8、1962一)，男，河北省人，研究员。E·mail：weizhiren-1@163．con人工晶体学报第41卷属离子，如crn，Mn“，Fe“，co，Ni等，使得该半导体材料具有弱铁磁性。人们普遍预期稀磁半导体材料兼具半导体和磁性两种功能，使未来的稀磁半导体器件具备信息处理和存储的双重功能，由此得到材料研