溶胶-凝胶法制备Ni掺杂ZnO的结构、光学和磁学性质

使用溶胶-凝胶法制备了Zn_(1-x)Ni_xO(x=0.1%,0.4%,0.7%,1.0%)粉末,研究了样品的结构,光学和磁学性质。X射线衍射表明所有样品都具有纤维锌矿结构,没有发现第二相。随着掺杂量的增加C轴晶格常数变小。紫外可见光吸收谱发现随着掺杂量的增加能隙逐渐变小,说明Ni~(2 )替代了Zn~(2 )。光致发光谱发现在390nm附近出现了由于近带边自由激子复合引起的紫外峰和在460nm为中心宽带深能级发光带组成的由于缺陷(锌填隙和氧填隙)引起的较宽的蓝光。随着掺杂浓度的增加,蓝光强变强,说明缺陷增多增强了蓝光发光。磁化强度测量表明样品具有室温铁磁性,且随着掺杂浓度增加,饱和磁化强度增加。当掺杂量为1.0%时饱和磁化强度最大为0.07626μ_B/Ni。认为样品的室温铁磁性是由于缺陷诱导的。