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Ti4+掺杂ZnO复合材料的制备及其光学性能研究

吕宝华 , 李玉珍 , 宋维阳 , 姚陈忠

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.019

以氧化锌(ZnO)和二氧化钛(TiO2)为原料,采用固相反应法制备了掺杂不同Ti4+摩尔分数(x)的ZnO复合粉体.ZnO复合材料在经过温度为500℃,时间为3h的煅烧之后,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪、红外光谱仪(IR)和扫描电镜(SEM)对复合材料的结构和光学性能进行了表征.研究结果表明,所有的ZnO复合材料都保持了ZnO的纤锌矿晶体结构,而过量Ti的掺杂则会降低ZnO的结晶度.另外,ZnO复合材料的光学性能因为Ti的掺杂有了很大的改变.复合材料在IR图中的Zn-O的特征吸收峰位置与纯ZnO相比出现了明显的蓝移,且吸收峰随着Ti掺杂浓度的增大而逐渐变宽.与此同时,复合材料的UV-Vis吸光度较纯ZnO显著下降,但禁带宽度随着Ti掺杂浓度的增大而明显增大.当Ti掺杂摩尔分数x=20.17%时,TiO2能很好的融入到ZnO粉体中,且粉体晶粒较小,结晶质量高,界面颗粒接触比较紧密.

关键词: 氧化锌 , 钛掺杂 , 固相反应法 , 光学性能

锡掺杂量对In2O3粉体光学性能和形貌的影响

吕宝华 , 李玉珍 , 黄健 , 任晓娟

机械工程材料

采用固相反应法在800℃烧结制备出了不同锡掺杂量的(In1…Snx)2O3(x=0,0.01,0.02,0.05)粉体,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪(IR)、紫外吸收可见光谱(Uv-vis)分析仪以及扫描电镜(SEM)等对(In1-xSnx)2O3粉体的结构、光学性能和形貌进行了表征.结果表明:不同锡掺杂量的(In1-xSnx)2O3粉体都保持了In2O3的立方相晶胞结构;锡的掺杂改变了In2O3的紫外-可见吸收性能和红外吸收性能,抑制了In2O3粉体颗粒的长大,使其结构变得更加紧密.

关键词: In2O3 , 锡掺杂 , 光学性能 , 形貌

基片温度对Co掺杂ZnO薄膜室温铁磁性的影响

王朱良 , 李小丽 , 江凤仙 , 田宝强 , 吕宝华 , 许小红

稀有金属材料与工程

采用磁控共溅射法在Al2O3(0001)基片上沉积了Zn1-xCoxO(x=0.08~0.3%)薄膜,研究了基片温度对Co掺杂ZnO薄膜结构和磁性的影响.结果表明:Al2O3(001)基片很好地诱导了ZnCoO薄膜(002)取向生长,并且所有的薄膜均显示室温铁磁性.较低的基片温度不仅能有效抑制薄膜中Co2O3杂质相的产生,而且薄膜磁矩较大.紫外-可见光谱也表明,薄膜中Co2+取代了ZnO中Zn2+的位置.

关键词: Co掺杂的ZnO薄膜 , 磁控共溅射 , 基片温度 , 铁磁性

镁掺杂对氧化锌晶体尺寸和红外性能的影响

吕宝华 , 刘彦龙 , 黄健

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2014.02.002

采用固相反应法制备系列ZnMgO粉料,通过X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)表征粉体的结构和红外性能.结果表明,在镁掺杂量x=0.02和烧结温度T=900℃条件下,镁能完全进入到ZnO晶格内部.随着镁掺杂量的改变,粉体的晶粒大小有明显的变化,但ZnO的晶胞结构基本保持不变,具有典型的纤维锌矿结构,复合样品Zn0.98Mg0.02O中Zn-O的吸收峰出现明显的蓝移.

关键词: 氧化锌 , 镁掺杂 , 晶体尺寸 , 红外性能

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