Fe/Sn共掺杂In_2O_3稀磁半导体薄膜的磁性和输运性质

采用脉冲激光沉积方法在Al_2O_3衬底上制备了Fe/Sn共掺杂的(In_(0.93)Fe_(0.05)Sn_(0.02))_2O_3薄膜,研究了沉积过程的氧气分压对薄膜结构、磁性和输运性质的影响,以揭示其铁磁性来源和机制。(In_(0.93)Fe_(0.05)Sn_(0.02))_2O_3薄膜为单相立方In2O3结构,Fe和Sn取代了In2O3中In的位置。在不同氧气分压下制备的(In_(0.93)Fe_(0.05)Sn_(0.02))_2O_3薄膜具有明显的室温铁磁性,随着氧气分压的增加,薄膜的铁磁性减小。输运测量表明,(In_(0.93)Fe_(0.05)Sn_(0.02))_2O_3薄膜为n型半导体,载流子浓度约为1020 cm-3,在低温时具有明显的磁电阻效应。研究结果表明(In_(0.93)Fe_(0.05)Sn_(0.02))_2O_3薄膜的铁磁性是本征的,载流子浓度对薄膜的铁磁性有重要影响。

氧气分压对TiO_2薄膜结构、磁性及输运性质的影响

采用脉冲激光沉积技术在LaAlO_3(100)基片上制备了TiO_2薄膜,研究了氧气分压对薄膜结构、磁性与输运性质的影响.结构测量表明,TiO_2薄膜的结构与沉积过程中的氧气分压有关,氧气分压的增大有利于薄膜向锐钛矿相转变.磁性测量表明,在较高的氧气分压下制备的TiO_2薄膜表现为顺磁性,在较低氧气分压下制备的TiO_2薄膜表现出明显的室温铁磁性,其铁磁性与氧空位有密切关系.输运测量进一步表明,TiO_2薄膜表现为半导体导电特性,在具有铁磁性的薄膜中还观察到了低温磁电阻效应.

物理化学性能优化的碳纤维复合发电材料制备

文章首先采用微尺寸的沸石咪唑骨架(ZIF-8)为包覆材料前驱体,在碳纤维(CFs)中引入氧化锌(ZnO)材料,通过常温搅拌、高温煅烧制备出CFs-ZnO复合材料。然后经过常规的物化实验后对材料进行观察。结果表明,发现纳米结构的ZnO颗粒包覆在ZIF-8碳纤维表面,该材料用于锂电池负极材料时,材料多孔特性在1800 mAg^(-1)电流密度下、900次循环后仍可维持400 mAhg^(-1)的超高容量。最后得出结论,CFs-ZnO的优良电化学性能本质是纳米级的包覆材料以及多孔结构和CFs自身高电导率,此性能使电池储能发电性能显著提升。

Co掺杂对脉冲激光沉积CdO薄膜结构及性能的影响

透明导电氧化物是一类在可见光波长范围内具有良好导电特性和光学透明性的材料,由于其在光电器件中的潜在应用而备受人们的关注。在众多的透明导电氧化物中,立方结构的CdO因其具有低的电阻率和在可见光范围内高的透光率而成为人们研究的热点。采用脉冲激光沉积技术在蓝宝石(0001)单晶基片上制备了一系列Co掺杂CdO薄膜。X射线衍射(XRD)结果表明薄膜为均匀的单相立方结构,以CdO(200)和CdO(111)方向择优取向生长,没有发现Co金属及其氧化物二次杂质相。X射线光电子能谱(XPS)测量进一步表明Co以Co^(2+)的形式存在于薄膜中,且处于高自旋电子态。紫外可见光谱测量表明,Co掺杂CdO薄膜在可见光范围内都具有较高的透光率,均在80%以上。改变沉积过程的氧气分压和基片温度可有效调节薄膜的光学带隙,即随着氧气分压和基片温度的升高,薄膜的吸收带边红移,光学带隙逐渐减小,从2.70 eV减小到2.33 eV。磁性测量结果进一步表明,Co掺杂CdO薄膜具有明显的室温铁磁性,且随着氧气分压的升高,薄膜的磁性明显减弱。Co^(2+)提供局域磁矩,薄膜中氧空位提供的额外载流子,有效地调节了Co^(2+)之间的交换作用,从而产生了长程铁磁性。