缺陷诱导的 Cr 掺杂 TiO2纳米粉末的铁磁性

编号：NMJS03866

篇名：缺陷诱导的 Cr 掺杂 TiO2纳米粉末的铁磁性

作者：赵 倩1； 2； 吴 萍2；

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： 1. 内蒙古科技大学 数理与生物工程学院应用物理系, 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, 包头 014010； 2. 天津大学 理学院, 现代材料物

摘要： 用溶胶－凝胶法制备了金红石 Ti1-xCrxO2(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, 矫顽力 Hc分别为 220 和 40 Oe。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 离子都是以 +3价的形式存在。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。