Mn掺杂的Na_xCoO_2多晶制备与电输运性质研究

采用固相反应法制备了沿(00l)面高度择优取向的γ相NaxCoO2(x=0.5+δ,0.7)和Na0.5+δCo0.95Mn0.05O2系列多晶,且微量Mn掺杂阻碍了晶粒的长大。77～300K电阻率-温度曲线表明,NaxCoO2为金属的电输运行为,在相同烧结工艺下,Mn掺杂导致Na0.5+δCo0.95Mn0.05O2电阻率有很大提高且为绝缘体行为,但经920℃/10h进一步烧结后,转变为电阻率大大降低的金属行为。分析认为,Mn4+的3d轨道交叠能带e′g+a1g的电子数比Co3.5+少,使得载流子数量降低;并且Mn4+的t2g轨道的电子最高占据能级比Co3.5+低,使电子在Mn4+和Co3+/Co4+之间跃迁时存在能隙,从而电子跃迁几率降低,载流子局域化。晶界增多导致的晶界散射,也增加了电阻率。

纯相TiO_2稀磁半导体纳米颗粒的室温铁磁性研究

采用溶胶凝胶法制备了450和550℃退火温度下的TiO_2纳米颗粒,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和X-射线光电子谱(XPS)对样品进行了表征.结果表明,TiO_2样品均为锐钛矿相结构,形貌均匀整洁,铁磁性在室温下存在磁滞现象,550℃退火后样品的磁化强度增强,并且Ti 2p和O 1s结合能升高.分析表明,TiO_2样品中少量的Ti确3d轨道有电子占据,3d轨道中的电子使得Ti离子向低价态转变,低价态的Ti离子3d轨道中的电子之间发生转移相互作用导致样品中产生了铁磁性.