关键词:
Cr掺杂CdS
纳米结构
铁磁性
溶剂热
摘要:
针对稀磁半导体纳米材料在电子元器件、半导体芯片、集成电路有广泛的应用,基于溶剂热法,在180℃下,以CdO、S粉和六水合氯化铬(CrCl_(3)·6H_(2)O)为原料,乙醇胺、乙二胺为有机溶剂,用溶剂热法合成具有室温铁磁性Cr掺杂CdS纳米结构的稀磁半导体。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子能量散射谱(EDS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、超导磁体振动样品磁强计(VSM)检测产物的晶体结构、形貌、光学性质及磁学性能。结果表明,Cr掺杂的CdS纳米结构具有纤锌矿结构,Cd_(1-x)Cr_(x)S(x=3.94%)纳米颗粒具有规则形貌,颗粒直径为30~40 nm。合成产物由Cr、Cd和S 3种元素构成,Cr掺杂CdS纳米颗粒物质的量分数最高达到7.16%。在室温下,Cr掺杂CdS产生强铁磁性能,然而未掺杂的CdS则产生出较弱铁磁性能,Cd_(1-x)Cr_(x)S(x=3.94%)纳米颗粒饱和磁化强度M_(s)为9.258×10^(-6)A·m^(2)/g,H_(c)矫顽力为73.25 Oe(1 Oe=103/4πA/m)。Cr掺杂CdS铁磁性增强与CdS晶格中Cr掺杂产生结构缺陷有关,Cr掺杂CdS铁磁性的起源归因于双交换机制。