Cr摻雜對Mn基硫?qū)倩衔锏慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化及磁性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-09 01:19
【摘要】:Mn基硫?qū)倩衔锞哂蟹磋F磁性,相鄰價(jià)電子的自旋趨于相反方向,凈磁矩為零,不會產(chǎn)生磁場,此性質(zhì)嚴(yán)重限制了其應(yīng)用,因此本文通過高溫液相有機(jī)溶劑法制備了Mn基硫?qū)倩衔?并研究了摻雜3d過渡金屬Cr對所獲得納米材料的結(jié)構(gòu)和磁學(xué)性能的影響,得出以下結(jié)論:(1)我們采用高溫液相有機(jī)溶劑法制備出MnTe納米線,對合成條件進(jìn)行優(yōu)化,并對納米線的結(jié)構(gòu)、磁學(xué)性能、成分及形貌等進(jìn)行研究。通過采用MnO、MnCl_2、Mn(acac)_3和Mn(acac)_2為不同Mn源,研究了不同的Mn、Te前驅(qū)體及其加入比例對合成MnTe納米線的影響。發(fā)現(xiàn)不同前驅(qū)體及不同加入比例對所得MnTe納米線化學(xué)有序度及磁性能和形貌有較大影響。摩爾比為1.2:1的Mn(acac)_2和Te作為前驅(qū)體能獲得形貌最佳的MnTe反鐵磁性納米線,此時(shí),納米線直徑為100 nm左右,長度超過10μm。(2)為調(diào)控MnTe納米棒的磁性,我們以Cr(acac)_3為Cr源,在MnTe納米線中成功摻雜了3d過渡金屬Cr元素,獲得MnTe/Cr_2Te_3復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。研究了不同的Mn、Cr、Te前驅(qū)體加入比例對MnTe/Cr_2Te_3異質(zhì)結(jié)納米棒的影響。通過調(diào)節(jié)Cr和Mn的摩爾比為Cr:Mn=14:86,制備得到具有最佳形貌和磁性能的產(chǎn)物。通過對反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、摻雜比例等條件進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí),反應(yīng)溫度為400℃,(Mn+Cr)與Te比例為1.2:1時(shí),其綜合磁性能最佳,矯頑力可以達(dá)到6.5 kOe。這是由于形狀各向異性,釘扎效應(yīng)及鐵磁反鐵磁耦合等共同作用所致。(3)我們采用同樣技術(shù)成功合成出高質(zhì)量的Mn_(1-x)Cr_x Se復(fù)合納米花。以MnCl_2為Mn源,Cr(acac)_3為Cr源,研究了不同的前驅(qū)體比例對合成Mn_(1-x)Cr_xSe復(fù)合納米花的影響。通過調(diào)節(jié)Cr和Mn的摩爾比,當(dāng)Cr:Mn=1:4時(shí),制備出具有最佳磁性能及形貌的復(fù)合納米花?傊,我們采用高溫液相有機(jī)溶劑法合成MnTe及MnSe硫?qū)倩衔铩Mㄟ^3d過渡金屬Cr摻雜的方法制備出磁學(xué)性能和形貌更加優(yōu)異的MnTe/Cr_2Te_3以及Mn_(1-x)Cr_x Se納米材料,該方法為研究Mn基硫?qū)倩衔锏男蚊布按判哉{(diào)控奠定了重要基礎(chǔ)。
【圖文】:
1 綜述米材料的簡介科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對材料的認(rèn)識不斷深入,介于宏觀和由于其具有多種獨(dú)特性質(zhì),引起國內(nèi)外科技工作者的廣泛關(guān)注。早人就擁有制備煙松墨的成熟技術(shù),其制備過程中得到的炭黑,就的納米材料。材料全稱為納米級結(jié)構(gòu)材料,是指在三維空間中至少有一維處于 nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料,與常規(guī)尺寸材料相比,納物理化學(xué)性質(zhì)。不同納米材料具有多種不同形貌,,如下圖所示。
(d)WZ 型 (e)NA 型 (f)IS 型圖 1-2 MnTe 六種典型的二元晶體結(jié)構(gòu)模型對六種不同結(jié)構(gòu)的MnTe的三種不同磁態(tài)(鐵磁、反鐵磁和非磁) 都進(jìn)行完整的構(gòu)優(yōu)化,包括晶格矢量以及原子位置,并將其三種磁態(tài)的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)能量信息列下表中。表 1-1 MnTe 各相的磁性和結(jié)構(gòu)信息
【學(xué)位授予單位】:山西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.1
【圖文】:
1 綜述米材料的簡介科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對材料的認(rèn)識不斷深入,介于宏觀和由于其具有多種獨(dú)特性質(zhì),引起國內(nèi)外科技工作者的廣泛關(guān)注。早人就擁有制備煙松墨的成熟技術(shù),其制備過程中得到的炭黑,就的納米材料。材料全稱為納米級結(jié)構(gòu)材料,是指在三維空間中至少有一維處于 nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料,與常規(guī)尺寸材料相比,納物理化學(xué)性質(zhì)。不同納米材料具有多種不同形貌,,如下圖所示。
(d)WZ 型 (e)NA 型 (f)IS 型圖 1-2 MnTe 六種典型的二元晶體結(jié)構(gòu)模型對六種不同結(jié)構(gòu)的MnTe的三種不同磁態(tài)(鐵磁、反鐵磁和非磁) 都進(jìn)行完整的構(gòu)優(yōu)化,包括晶格矢量以及原子位置,并將其三種磁態(tài)的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)能量信息列下表中。表 1-1 MnTe 各相的磁性和結(jié)構(gòu)信息
【學(xué)位授予單位】:山西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.1
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本文編號:2703954
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