研究目的
通过WO3负载和N掺杂方法调控TiO2晶片中的氧空位(Vos)密度，研究TiO2室温铁磁行为的起源。
研究成果
负载于氮掺杂金红石单晶晶片上的三氧化钨的磁性能源自氧空位。氮掺杂会提高氧空位浓度和饱和磁化强度，而三氧化钨负载则会降低这些指标。本研究为稀磁半导体（DMSs）铁磁性能的起源提供了基础性认识。
研究不足
该研究聚焦于氧空位在铁磁特性中的作用，但未详细探究铁磁性的其他潜在来源。实验条件和样品制备方法可能会限制研究结果的普适性。
1：实验设计与方法选择：
通过直流（DC）磁控溅射法制备了未掺杂、氮掺杂、负载WO3的未掺杂以及负载WO3的氮掺杂TiO2金红石单晶晶片，利用氮掺杂和WO3负载来调控氧空位。
2：样品选择与数据来源：
以(100)取向的TiO2金红石单晶晶片为基底，氮掺杂样品通过在N2和NH3混合气氛中退火获得，负载WO3的样品通过使用钨靶材的直流磁控溅射法获得。
3：实验设备与材料清单：
X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、紫外-可见分光光度计、光致发光（PL）光谱仪、振动样品磁强计（VSM）。
4：实验步骤与操作流程：
采用XRD、SEM、XPS、紫外-可见分光光度计、PL光谱仪和VSM对样品进行表征，分析其结构、光学及磁学性能。
5：数据分析方法：
通过XRD图谱分析晶体结构，XPS分析表面元素组成与化学价态，紫外-可见分光光度计分析光学性能与带隙，PL光谱分析电子-空穴复合率与氧空位，VSM分析磁学性能。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
vibrating sample magnetometer
Quantum Design PPMS-9
Quantum Design
Characterize the magnetic properties of samples at room temperature
-
X-ray diffraction
Bruker D8 Discover
Bruker
Characterize the structural properties of the samples
-
X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB 250Xi
Thermo Fisher Scientific
Measure the surface element composition and chemical valence states
-
UV-Vis spectrometer
UV 3600
Shimadzu
Study the optical properties and band gap
-
scanning electron microscopy
S-4800
Hicathi
Observe the morphology of the samples
-
photoluminescence spectra
Persee
Investigate the electron–hole recombination rate and the existence of oxygen vacancies
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
