ZnOCo掺杂沸腾回流制备表征光学性质磁性质.docVIP

ZnO论文：低温溶液法制备ZnO：Co纳米粉体及性质研究 【中文摘要】ZnO具有较高的激子束缚能(60 meV)和较宽的禁带宽度(3.37 eV),在压电、光电设备等领域表现出巨大的应用潜力。通过向ZnO中掺入其他元素,可以有效地调整其内部结构和形貌,改善其性能,从而扩大ZnO的应用范围,所以近年来有关纳米ZnO掺杂的研究迅速发展起来。Co作为一种典型的过渡金属元素,具有丰富的表面态和与Zn~2+相似的离子半径,更容易进入到ZnO晶格与之溶为一相,可以有效调节ZnO的禁带宽度,进而调控其光学性能和应用。同时,Co具有磁性,掺入到ZnO晶格内可形成ZnO基稀磁半导体(DMS),从而将ZnO的应用扩展到电子自旋设备、探测器等领域。于是,制备和研究集光、磁效应于一体的ZnO基稀磁半导体材料具有极其重要的意义。本论文以ZnCl_2、CoCl_2为原料,分别选用NaOH和NH_3·H_2O为沉淀剂,采用常压沸腾回流法,成功制备了ZnO:Co纳米粉体,利用XRD、FESEM、EDS和XPS对产品的结构和形貌进行了表征,利用UV-vis、PL和PPMS研究了样品的光学性质和磁性质。本论文的主要内容如下:(1)以ZnCl_2、CoCl_2为原料,选用NaOH和NH_3·H_2O... 【英文摘要】Possessing high exciton binding energy (60 meV) and wide band gap (3.37 eV), zinc oxide (ZnO) exhibits great potentials in the application of piezoelectric and photoelectric devices. Incorporating other elements into ZnO can effectively adjust its structure, morphology and property, thus, expand its application fields. Therefore, the scientific researches on doped ZnO develop rapidly in recent years. As a typical transition metal elecment, Co has rich surface states with a similar ionic radius to Zn~2+, and... 【关键词】ZnO Co掺杂 沸腾回流 制备 表征 光学性质 磁性质 【英文关键词】ZnO Co-doping Boiling reflux Preparation Characterization Optical property Magnetic property 【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 【目录】低温溶液法制备ZnO：Co纳米粉体及性质研究 摘要 4-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 11-17 1.1 ZnO 的基本性质及结构 11-12 1.2 掺杂对ZnO 的影响 12-15 1.2.1 掺杂对ZnO 结构和形貌的影响 12-13 1.2.2 掺杂对ZnO 光学性质的影响 13 1.2.3 掺杂对ZnO 电学性质的影响 13-14 1.2.4 掺杂对ZnO 磁性质的影响 14-15 1.3 元素掺杂ZnO 的制备方法 15 1.4 选题意义 15-16 1.5 研究内容 16-17 第二章 实验部分 17-21 2.1 实验原料 17 2.2 实验仪器 17-18 2.3 溶液配制 18 2.4 实验过程 18-19 2.4.1 沸腾回流法制备ZnO 纳米粉体 18 2.4.2 以NaOH 为沉淀剂制备ZnO:Co 纳米粉体 18-19 2.4.3 以NH_3H_20 为沉淀剂制备ZnO:Co 纳米粉体 19 2.5 产品表征 19-21 2.5.1 X-射线衍射（XRD）分析 19 2.5.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析 19 2.5.3 X-射线光电子能谱(XPS)分析 19 2.5.4 X-射线线能谱(EDS)分析 19-20 2.5.5 紫外-可见吸收光谱(UV-vis)分析 20 2.5.6 光致发光光谱(PL)分析 20 2.5.7 室温铁磁性能（FTFM）分析 20-21 第三章 沸腾回流法制备ZnO 纳米粉体 21-26 3.1 溶液碱度对合成ZnO 纳米粉体的影响 21-23 3.2 原料的混合温度对合成ZnO 纳米粉体的影响 23-25 3.3 本章小结 25-26 第四章 以NaOH 为沉淀剂制备ZnO:Co 纳米粉体 26-46 4.1 低