缺陷诱导的Cr掺杂TiO2纳米粉末的铁磁性

编号：NMJS04845

篇名：缺陷诱导的Cr掺杂TiO2纳米粉末的铁磁性

作者：赵倩； 吴萍

关键词：Cr掺杂TiO2纳米粉末； 室温铁磁性； 结构缺陷； 氧空位

机构： 内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,省部共建国家重点实验室培养基地,数理与生物工程学院应用物理系； 天津大学理学院,现代材料物理研究所应用物理系,天津市低维功能材料物理与

摘要： 用溶胶-凝胶法制备了金红石Ti1-x Crx O2(x=0、0.04、0.08)纳米粉末。磁性测量结果显示,制备的Cr掺杂金红石TiO2纳米粉末具有室温铁磁性,样品x=0.04和0.08的饱和磁化强度Ms分别为0.55×10-3和1.6×10-3emu/g,(emu/g=4π×10 7Wb m/kg)矫顽力Hc分别为220和40 Oe(Oe=10(4π)A/m)。Cr掺杂量较大的样品的饱和磁化强度较大,在Ar气中退火可以使粉末呈超顺磁性。Cr2p区域的密集扫描X射线光电子能谱(XPS)分析显示,在所有的样品中Cr都是以Cr3+存在。电子顺磁共振谱(EPR)分析表明,样品中的Cr3+离子仅对其顺磁性有贡献。这些结果提示,粉末微弱的室温铁磁性来源于掺杂引入的结构缺陷,其中,氧空位起重要作用。