Cd1-xMnxS稀磁半导体纳米线的制备和研究

摘要

稀磁半导体兼具半导体材料和磁性材料的特性，具有特殊的光学、磁学、电学等效应，对稀磁半导体的研究不论从理论上还是从应用上来说都具有非常重要的意义。本文采用多孔氧化铝模板为模板，通过直流电化学沉积的方法成功制备出不同掺杂浓度的Cd1-xMnxS 纳米线。用XRD、SEM、HRTEM对纳米线的成分、形貌、结构进行了系统分析，并用SQUID 对的样品进行了磁性测量。结果表明，制得的Cd1-xMnxS 纳米线呈单晶CdS 纤锌矿结构，而且沿002 方向有择优取向性。XRD 和TEM 分析没有发现其它含Mn 的化合物生成。从 ZFC/FC曲线可以看出样品的居里温度接近于室温，且在低温处存在奇异的现象。45K和300K 下测量的的M-H曲线显示磁滞现象，测得的矫顽力分别是300Oe 和100Oe，说明样品具有铁磁性。样品的紫外-可见光反射谱显示，Cd1-xMnxS 纳米线的吸收边并不随掺杂浓度x 单调变化，而是随着掺杂量的增大能隙先减小后增大。掺杂度在1%处能隙有最小值。