溶胶凝胶法制备的Mn,Li共掺ZnO粉晶性能研究

摘要

利用溶胶-凝胶法合成了名义组分Zn0.0993-xMn0.007LixO(x=0,0.005,0.02)粉晶,分别采用SEM,EDX,XPS,XRD,UV-VIS和VSM对样品的形貌、成分、晶体结构、光学特性和磁性进行了研究.结果表明:Li的引入明显提高了Zn0.093Mn0.007O的室温磁化强度.当x=0.005时,Li以间隙原子的形式进入ZnO晶格,结晶性能下降,磁化强度的提高归因于ZnO晶格间隙电子掺杂和缺陷,使Mn2+-Mn2+间接铁磁性交换耦合增强;当x=0.02时,Li以替代原子形式进入ZnO晶格,相对于x=0.005其结晶性能提高,磁化强度的提高归因于ZnO中空穴载流子的增加,空穴载流子来自于Li+的受主作用.