Li 掺杂 ZnO 化合物中的 d0 铁磁性
材料科学
2021-02-16 v1
摘要
近年来，d0 铁磁材料被视为自旋电子学应用中有前景的新型材料之一。本工作中，我们研究了 Li 掺杂 ZnO 化合物，即采用固相反应法制备的 Zn1-xLixO（x=0、0.02、0.04 和 0.06）样品。由 X 射线衍射（XRD）图谱的晶体结构研究可见，所制备材料均形成为六方纤锌矿结构的单相。XRD 图谱的精修表明，Li 掺入 ZnO 后晶格参数仅有微小变化。由 XRD 图谱估算的平均晶粒尺寸（SC）在 35-50 nm 范围内。扫描电子显微镜的微观结构研究显示晶粒形貌均匀，尺寸约为 50-70 nm。能谱分析表明最终制备样品中未混入不期望的铁磁杂质。利用 SQUID 磁强计测量的磁化强度（M）随温度（T）的变化表明，未掺杂 ZnO 呈现抗磁性，而所有 Li 掺杂化合物均呈现室温铁磁性，并且在零场冷与场冷 M-T 数据间存在磁不可逆行为。由 3 K 和 300 K 下的磁化强度-磁场测量观察到，Li 掺杂样品呈现超软矫顽力（约 50 Oe）的铁磁回线，x=0.02 样品的最大饱和磁化强度为 0.10 emu/gm，并随 Li 浓度增加而减小。
引用
@article{arxiv.2011.13713,
title = {d0 Ferromagnetism in Li-doped ZnO Compounds},
author = {L. Chouhan and G. Bouzerar and S. K. Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13713},
year = {2021}
}
备注
16 pages