纳米α-Fe_2O_3的制备及其正电子湮没谱学研究

摘要

对氧化铁颗粒进行了X射线衍射谱(XRD)测量和正电子湮没寿命谱(PALS)测量,分别运用Jade和Lifetime软件拟合数据,研究了纳米氧化铁颗粒的结构、缺陷以及自由电子密度.XRD测量结果表明了氧化铁是简单六方晶系,空间群是R-3c(167),其相应的点阵常数分别是三个基矢的长度a=b=0.530 42 nm,c=1.374 60 nm.PALS测量结果表明了正电子在氧化铁材料中的寿命成分有三种,值分别约是τ_1=150.7 ps,τ_2=333.0 ps,τ_3=725.0 ps,主要寿命成分是短寿命τ_1和中等寿命τ_2两种,分别对应的缺陷种类是近似单空位大小的自由体积缺陷和微孔洞缺陷,且其对应的强度比I_1/I_2值为1.52,表明实验试样的界面缺陷以单空位为主,验证了正电子的寿命越短,湮没率越大,则自由电子密度越大.