磁性元素摻雜氧化銦錫納米結構的制備與物性研究.pdf

1、稀磁氧化物能在同一材料上結合半導體性與鐵磁性，具有廣闊的應用前景，受到了很大的關注。在氧化物基體中，氧化銦錫（indium tin oxide:ITO）基稀磁氧化物具有高可見光透過率、優(yōu)異的導電性、高過渡金屬離子相溶性，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ南〈叛趸镏骰w。關于磁性元素摻雜ITO納米顆粒的制備，在以往報道中，研究者總是采取物理方法（比如濺射）將其摻雜入氧化物中，這些方法制備的樣品往往有不同程度的磁性摻雜物析出，而樣品的鐵磁性也有相當一

2、部分源于此析出雜質。在本論文中，則是利用化學熱分解法直接在一般空氣環(huán)境下制備高質量的磁性元素摻雜ITO納米顆粒，并利用溶膠-凝膠法制備出相應的磁性元素摻雜ITO納米顆粒薄膜。探索了磁性元素摻雜ITO納米結構相應的物理特性，為日后進一步開展磁性透明電極提供了實驗基礎。主要研究結果如下：
　　1.利用化學熱分解法制備了摻鏑ITO納米顆粒，通過X射線衍射等測定，樣品中沒有Dy2O3晶體被發(fā)現(xiàn)。摻鏑TO納米顆粒的磁矩與Dy3+的摻雜濃度有

3、關， Dy3+摻雜濃度越高則樣品中的磁矩越高。另外，在Sn4+濃度高即電子濃度高的情況下，磁化強度顯著升高。這種磁性強化源于RKKY理論所預言的載流子誘導的鐵磁性，說明Dy-ITO納米顆粒中的傳導電子和Dy3+中的f層電子存在著較強交換耦合作用。另外，在溶膠-凝膠法制備的薄膜上觀察到了由反弱局域化效應引起的正磁致電阻變化率。Dy3+使ITO體系的產生了很強的自旋-軌道耦合。
　　2.通過化學熱分解法制備的Fe-ITO納米顆粒和Fe