研究目的
采用AAO模板通过简易冶金法制备Ni掺杂CuSe纳米线,以探究其光学与磁学特性。
研究成果
该研究成功制备了具有可调光学和磁学特性的高均匀性镍掺杂硒化铜纳米线。镍掺杂引发了阴极发光发射的红移现象并产生室温铁磁性,其特性随掺杂浓度变化。该方法在自旋电子学应用方面展现出良好前景。
研究不足
该研究仅限于低镍掺杂浓度(最高1.0原子百分比),以避免偏析和二次相的形成。若不进行优化,该方法可能不适用于更高掺杂水平。光学和磁学测量均在室温下进行,进一步开展变温研究可能提供更多见解。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用AAO模板液压注射法制备未掺杂及镍掺杂CuSe纳米线。该方法通过熔融块体材料并在真空条件下将其注入AAO纳米通道。
2:样品选择与数据来源:
样品包括未掺杂CuSe及镍掺杂CuSe(0.5原子%和1.0原子%)块体与纳米线,由纯度99.99%的Cu、Se和Ni粉末制备。使用通道直径为100 nm的AAO模板。
3:5原子%和0原子%)块体与纳米线,由纯度99%的Cu、Se和Ni粉末制备。使用通道直径为100 nm的AAO模板。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括真空腔室、炉子、扫描电镜(JEOL 6500)、透射电镜(FEI TecnaiTM G2 F20)、X射线衍射仪(布鲁克D8)、阴极荧光探测器、拉曼光谱仪(Horiba HR 800)、X射线光电子能谱仪及超导量子干涉磁强计(Quantum Design MPMS-5)。材料包括Cu、Se、Ni粉末、AAO模板、磷酸和乙醇。
4:0)、透射电镜(FEI TecnaiTM G2 F20)、X射线衍射仪(布鲁克D8)、阴极荧光探测器、拉曼光谱仪(Horiba HR 800)、X射线光电子能谱仪及超导量子干涉磁强计(Quantum Design MPMS-5)。材料包括Cu、Se、Ni粉末、AAO模板、磷酸和乙醇。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:块体通过在真空下密封混合粉末于石英管中,500°C退火48-120小时,随后600°C熔融并通过液压力注入AAO模板。冷却后用5体积% H3PO4去除AAO,收集纳米线并进行表征。
5:数据分析方法:
XRD和拉曼光谱用于结晶性分析,阴极荧光用于光学性质,XPS用于化学状态,透射电镜/能谱仪用于微观结构与成分,超导量子干涉磁强计用于磁性能。
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