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Co掺杂纳米ZnO微结构的正电子湮没研究

祁宁 王元为 王栋 王丹丹 陈志权

Co掺杂纳米ZnO微结构的正电子湮没研究

祁宁, 王元为, 王栋, 王丹丹, 陈志权
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  • 利用正电子湮没技术研究了10 at.% Co掺杂的Co3O4/ZnO纳米复合物中退火对缺陷的影响. 利用X射线衍射(XRD)测量了Co3O4/ZnO纳米复合物的结构和晶粒尺寸. 随着退火温度升高,Co3O4相逐步消失,ZnO晶粒尺寸也有显著增加. 经过1000 ℃以上退火后,Co3O4相完全消失,并出现了CoO的岩盐结构. 正电子湮没寿命测量显示出Co3O4 /ZnO纳米复合物中存在大量的Zn空位和空位团. 这些空位缺陷可能存在于纳米复合物的界面区域. 当退火温度达到700 ℃后Zn空位开始恢复,空位团也开始收缩. 900 ℃以上退火后,所有空位缺陷基本消失,正电子寿命接近ZnO完整晶格中的体态寿命值. 符合多普勒展宽谱测量也显示Co3O4 /ZnO纳米复合物经过900 ℃以上退火后电子动量分布与单晶ZnO基本一致,表明界面缺陷经过退火后得到消除.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10875088,11075120)和国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J0830310)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-29
  • 修回日期:  2011-01-04
  • 刊出日期:  2011-10-15

Co掺杂纳米ZnO微结构的正电子湮没研究

  • 1. 武汉大学物理科学与技术学院核固体物理湖北省重点实验室,武汉 430072
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10875088,11075120)和国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J0830310)资助的课题.

摘要: 利用正电子湮没技术研究了10 at.% Co掺杂的Co3O4/ZnO纳米复合物中退火对缺陷的影响. 利用X射线衍射(XRD)测量了Co3O4/ZnO纳米复合物的结构和晶粒尺寸. 随着退火温度升高,Co3O4相逐步消失,ZnO晶粒尺寸也有显著增加. 经过1000 ℃以上退火后,Co3O4相完全消失,并出现了CoO的岩盐结构. 正电子湮没寿命测量显示出Co3O4 /ZnO纳米复合物中存在大量的Zn空位和空位团. 这些空位缺陷可能存在于纳米复合物的界面区域. 当退火温度达到700 ℃后Zn空位开始恢复,空位团也开始收缩. 900 ℃以上退火后,所有空位缺陷基本消失,正电子寿命接近ZnO完整晶格中的体态寿命值. 符合多普勒展宽谱测量也显示Co3O4 /ZnO纳米复合物经过900 ℃以上退火后电子动量分布与单晶ZnO基本一致,表明界面缺陷经过退火后得到消除.

English Abstract

参考文献 (43)

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