免费论文摘要：Co和Mn掺杂TiO2的显微构造及物性

经过掺杂改性来普及二氧化钛(TiO2)的物性是暂时资料物理和凝固态物理范围接洽的热门题目之一。正文经过离子注入法治备出Co和Mn 掺杂TiO2地膜，并经过溶胶-凝胶法治备出Mn掺杂TiO2纳米面体。运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高辨别透射电子显微镜(HRTEM)对Co和Mn离子注入TiO2地膜和Mn掺杂TiO2纳米面体的构造举行了表征；运用紫外-看来分光灯光计和振荡样本磁强计(VSM)等尝试本领接洽了其关系的物理本质，体例接洽了Co和Mn元素掺杂对TiO2资料的显微构造和物性的感化。进一步经过磁控溅射法治备出取向成长锐钛矿相Nb掺杂TiO2通明导热地膜，并精细接洽了溅射工艺参数与其构造及物性的接洽。博得的重要接洽截止如次：(1) 经过SEM和EDX接洽创造Co和Mn离子注入TiO2地膜中的Co和Mn离子数随注入深度呈高斯散布，注入射程为200 nm。退火后分散到地膜的更深处，且Co离子比Mn离子更易在TiO2地膜中分散。(2) XRD截止表白Co离子注入TiO2地膜过程退火处置后呈锐钛矿构造，且锐钛矿相(101)晶面间距d(101)从0.3527 nm减小为0.3517 nm；Mn离子注入TiO2地膜经退火处置后也呈锐钛矿构造，但其(101)晶面间距从0.3513 nm增大为0.3519 nm。HRTEM表露出Co和Mn离子的注入使TiO2地膜的晶粒被局部妨害，而退火处置不妨建设被妨害的晶粒，使Co和Mn元素掺杂到TiO2晶格中。并且HRTEM进一步查看到Co和Mn离子注入TiO2地膜中生存刃位错缺点，此截止之前未见通讯。(3) VSM截止表白，退火前后的Co和Mn离子注入TiO2地膜在室温下均表露铁磁性，退火处置后Co离子注入TiO2地膜的饱和磁化强度由0.83 emu/cm3巩固到2.0 emu/cm3，退火处置后Mn离子注入TiO2地膜的饱和磁化强度由0.44 emu/cm3巩固到1.2 emu/cm3。这是因为Co和Mn离子代替TiO2晶格中Ti惹起的，这种室温铁磁性不妨用贯串磁极子(BMP)模子证明。(4) 用溶胶-凝胶法胜利地制备出Mn掺杂TiO2纳米面体。当退火温度为500℃和800℃时，Mn掺杂含量为1%和2% 的TiO2纳米面体辨别为纯的锐钛矿相和金红石相。HRTEM截止进一步表白Mn仍旧灵验地掺杂到TiO2晶格中，且金红石相结晶水平鲜明优于锐钛矿相。VSM截止表白，样本在室温下表露铁磁性，500℃退火处置的粉体的铁磁性比800℃的强，不妨用BMP模子证明。磁性尝试截止还证明，除去氧空隙除外，结晶水平和物相都可感化Mn掺杂TiO2资料的磁性，而结晶水平更为要害。(5) 用直流电反馈溅射本领和Ti94Nb6合金靶胜利地在玻璃衬底上制备出锐钛矿相的Nb掺杂TiO2通明导热地膜。赢得看来光透过率85%和电阻率2.3×10-3 Ω•cm的Nb掺杂TiO2通明导热地膜的最好工艺参数为：溅射功率140 W，Ar与O2气的流量比40/6，溅射功夫10 min，真空退火温度500 ℃。XRD和HRTEM截止进一步表白该地膜沿(101)晶面选择优秀者成长，Nb元素灵验地掺杂到TiO2晶格中。

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