L型O-Sn-O空位诱导的纳米晶氧化亚锡弱铁磁性研究

摘要： 通过氮气环境下的球磨法制备了纳米晶氧化亚锡（SnO）粉末。X射线光电子能谱分析显示该纳米SnO样品存在6.5%的阳离子空位。在动态真空条件下经350、450或550℃退火后，电子顺磁共振实验证实纳米SnO样品中出现了氧空位。这些样品呈现弱铁磁性——当同时含有6.5%锡空位和至少7.5%氧空位时，样品在室温下展现出最大饱和磁化强度（约1.7×10?3 emu/g）。氧空位倾向于聚集在锡空位周围。研究建立了由一个锡空位和两个氧空位构成的L型缺陷模型，并采用第一性原理方法计算其铁磁性。发现该L型缺陷在SnO晶格中诱导出0.55 μB的磁矩，其主要贡献来自角部锡原子p轨道中的自旋极化电子。