室温铁磁性蒲公英状氧化锌的制备及生长机理研究

以锌粉、醋酸锌和氢氧化钠为原料,采用水热法制备出了具有结构性缺陷的蒲公英状ZnO。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪和超导量子干涉仪对产物的结构形貌和光学性能及磁学性能进行了表征,并对其生长机理进行了探讨。研究表明,蒲公英状氧化锌为六方纤锌矿结构,由许多顶端为锥尖形的棒自组装而成;其荧光本征发射峰在388nm处,属于激子跃迁发射。在波长450～492nm处所观察到的3个弱蓝光峰是由锌填隙原子中的电子到价带顶的跃迁所致;在波长492～580nm范围内出现的较为宽泛的绿光发射峰根源于电子从导带底到氧错位缺陷能级间的跃迁。蒲公英状ZnO中存在的结构性缺陷使得原本呈现抗磁性的ZnO具有了室温铁磁性,从而可作为一种稀磁半导体应用到自旋电子学领域中。