溶胶-凝胶法制备室温铁磁性半导体Ti_1-xCo_xO₂

【作者】 葛世慧； 王新伟； 寇晓明； 周雪云； 席力； 杨啸林； 李成贤；

【机构】 兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室；

【摘要】 <正>磁性半导体在自旋电子学中有很好的应用前景。在目前报道的各种磁性半导体中,将磁性元素掺入氧化物半导体中而得到的氧化物磁性半导体的居里温度可高于室温,有实用价值。这类材料多数是外延薄膜,其制备设备昂贵、成本高。虽有少数用化学方法制备氧化物磁性半导体微粒的报道,但磁性很弱,研究尚不系统、深入。本文以异丙醇钛(Titanium isopropoxide)(Ti[OCH(CH3)2]4)和四水合醋酸钴(Co[CH5CO2]24H2O)为原料,利用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了Ti1-xCoxO2(x=2 at%)稀磁性半导体纳米粉晶。用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Ti1-xCoxO2晶体结构和磁性随氧分压的变化。结果表明:在450℃下空气中烧结1小时,Ti1-xCoxO2的结构为纯锐钛矿相,在纯氧气氛下开始出现了金红石相,而在真空中烧结时,尽管结晶较差,但仍为锐钛矿相。如图1所示:更多还原