溶胶-凝胶法制备高温铁磁性的ZnO:(Co,Al)纳米材料的方法技术

利用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备了铁磁性的ＺｎＯ：（Ｃｏ，Ａｌ）纳米粉体和薄膜，其居里温度高于３６０Ｋ。先制备Ｃｏ和Ａｌ共掺杂ＺｎＯ的胶体溶液，在预先清洗好的Ｓｉ片或其他衬底（石英玻璃、蓝宝石、ＳｉＣ等）上滴加胶体，以旋转衬底的方式使胶体溶液均匀覆涂，然后置于烘箱中预热一段时间，再经过３００～３５０℃的热处理，然后在６００～８００℃氩气气氛下退火处理。Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备薄膜材料具有技术简单，低耗费，易于获得大面积的薄膜等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种获得高温铁磁性ZnO基稀磁半导体纳米材料的制备技术，主要是采用溶胶-凝胶法并结合共掺杂途径(如Co和Al共掺杂)制备居里温度高于温室的ZnO基稀磁半导体纳米薄膜和粉体。
技术介绍
进入21世纪，人类迈进了高度电子化、信息化的社会，信息传输、处理和存储将要求空前的规模和速度，如何实现上述电子信息技术的飞跃，已成为本世纪初所面临的重大科学问题之一。电子的电荷和自旋是标识其特性的二个最重要的物理量，分别以其为基础的半导体与磁性物质是物理学中最重要的两个研究领域，在这两方面的基础科学的研究成果也分别成为当今世界高科技信息电子工业最重要的基石。然而，人们对于电子电荷与自旋属性的研究和应用是平行发展的，彼此之间相互独立。作为新一代自旋电子器件支撑材料的稀磁半导体(Diluted MagneticSemiconductors，DMS)，可同时利用电子的电荷属性和自旋属性，具有优异的磁、磁光、磁电等性能，极有可能实现自旋阀(Spin Valve)、自旋场效应晶体管(Spin-FET)、自旋发光二极管(Spin-LED)等新型光电子器件。此外，DMS材料在高密度非易失性存储器、磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
溶胶－凝胶法制备高温铁磁性的ＺｎＯ∶（Ｃｏ，Ａｌ）纳米材料的方法，主要包括下述步骤：（１）选用乙酸锌（Ｚｎ（ＣＨ↓［３］ＣＯＯ）↓［２］.２Ｈ↓［２］Ｏ）、乙酸钴（Ｃｏ（ＣＨ↓［３］ＣＯＯ）↓［２］.４Ｈ↓［２］Ｏ）和氯化铝（ＡｌＣ ｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ）为溶质，乙二醇甲醚为溶剂，乙醇胺为稳定剂；（２）按摩尔百分比Ｃｏ：０．０１～８％，Ａｌ：０．０１～２％称取溶质加入乙二醇甲醚中，然后加入与金属阳离子等摩尔的乙醇胺，配置溶液的浓度为０．６～０．８ｍｏｌ／ｌ ；（３）在室温下搅拌至完全融解，然后在６０～８０℃水浴下磁力搅拌直到获得均匀、透明的溶胶；（４）在预先清...

【技术特征摘要】
1.溶胶-凝胶法制备高温铁磁性的ZnO(Co，Al)纳米材料的方法，主要包括下述步骤(1)选用乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)、乙酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)和氯化铝(AlCl3·6H2O)为溶质，乙二醇甲醚为溶剂，乙醇胺为稳定剂；(2)按摩尔百分比Co0.01～8％，Al0.01～2％称取溶质加入乙二醇甲醚中，然后加入与金属阳离子等摩尔的乙醇胺，配置溶液的浓度为0.6～0.8mol/l；(3)在室温下搅拌至完全融解，然后在6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学超，施尔畏，陈之战，张华伟，肖兵，宋力昕，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]