ZnO基稀磁半导体纳米纤维的制备及物性研究的中期报告.docx

ZnO基稀磁半导体纳米纤维的制备及物性研究的中期报告
中期报告
1.研究背景
稀磁半导体具有电磁学、光学和磁学等多种性能，因此引起了广泛的研究兴趣。其中，ZnO是一种具有良好光电性能、磁光性能和薄膜磁性的热稳定的半导体材料，因此备受关注。
ZnO纳米纤维作为一种重要的ZnO形态，具有大比表面积和纳米级的尺寸效应，因此在光电子学、传感器、生物医学和能量转换等研究领域发挥着重要的作用。另外，很多研究表明，掺杂稀土离子可以有效改变ZnO的磁性能，因此将稀土元素引入ZnO纳米纤维中，探究其物性具有重要的理论和应用价值。
2.研究进展
(1)ZnO基纳米纤维的制备
采用静电纺丝技术，以聚乙烯醇（PVA）为载体，将ZnO纳米晶颗粒和稀土离子掺杂剂混合，并在高压静电纺丝装置中进行拉丝，得到了直径为100-300nm的掺杂纳米纤维。
(2)结构与磁性能的研究
利用X射线衍射仪对样品的晶体结构进行了分析，结果表明，样品为具有六方晶体结构的ZnO纳米晶体。
利用超导量子干涉磁强计测量了样品的磁性，结果表明，样品具有较弱的磁性，同时在95K处存在磁转变温度。
3.下一步工作
(1)优化纳米纤维的制备条件，提高其掺杂稀土离子掺杂均匀性和纤维直径精度。
(2)对样品的物理性质进行系统化的研究，进一步探究稀土元素引入对ZnO纳米纤维结构和磁性能的影响。
(3)探究样品在光电、传感器、生物医学和能量转换等领域的应用潜力，为其广泛应用奠定理论和实际基础。