赵琪:稀土掺杂层状MoS2和SnS2光磁特性研究论文

赵琪:稀土掺杂层状MoS2和SnS2光磁特性研究论文

本文主要研究内容

作者赵琪(2019)在《稀土掺杂层状MoS2和SnS2光磁特性研究》一文中研究指出:层状金属硫化物材料具有独特的电子、机械与光学性质,因此近年来在基础研究中获得了广泛的关注并且在不同领域都具有实际应用。例如在光电、超导、锂离子电池、超级电容器以及自旋电子学方面都有重要的应用。MoS2和SnS2为典型的层状金属硫化物材料,但是非磁性的本质限制了其在很多领域上的应用。掺杂是改变非磁性半导体材料本征性质的一种有效的手段。稀土元素,可以通过随机取代阳离子进入晶格,f层为内层,不容易受到晶场的影响,可以有效改变主体材料的光学、磁学以及其他物理性质,可作为理想的掺杂剂。论文以MoS2和SnS2为基底,通过掺杂不同浓度的稀土元素,制备出一系列具有磁学性质的层状材料。研究了掺杂浓度对样品磁学光学性质影响及其规律,并对各个体系的电子结构与磁性来源进行了深入研究。本文的主要内容包括:1.制备了不同掺杂浓度的MoS2:Dy纳米片。Dy3+离子通过替代Mo4+离子使MoS2晶格产生畸变使拉曼峰红移。合成的样品具有室温铁磁性,最大饱和磁化强度值为0.023 emu/g。磁性来源于Dy原子的4f轨道、S原子的3p轨道和Mo原子的4d轨道。2.制备了不同掺杂浓度的MoS2:Ho纳米晶。合成的样品具有室温铁磁性,最大饱和磁化强度值0.055 emu/g。Ho3+离子通过替代阳离子方式使MoS2晶格产生畸变,同时增加缺陷能级进而影响最大吸收波长。磁性来源于掺杂Ho原子的4f轨道、Ho原子周围最近邻Mo原子的4d轨道、S原子的3p轨道。3.制备了不同掺杂浓度的SnS2:Ce纳米颗粒。合成的样品在200 nm–700nm范围内具有较强的吸收,不同的稀土Ce3+离子掺杂浓度可以调节吸收边位置,同时增强样品的表面缺陷态。合成的样品具有室温铁磁性,最大饱和磁化强度值为0.081 emu/g。样品的磁性来源于掺杂Ce原子的d、f轨道。4.制备了不同掺杂浓度的SnS2:Ho纳米片。掺杂影响纳米片的光学带隙值,同时增大样品的缺陷浓度导致发光增强。制备的样品具有室温铁磁性,最大饱和磁化强度值为0.072 emu/g。Sn空位和Ho替代同时作用引起样品的铁磁性。

Abstract

ceng zhuang jin shu liu hua wu cai liao ju you du te de dian zi 、ji xie yu guang xue xing zhi ,yin ci jin nian lai zai ji chu yan jiu zhong huo de le an fan de guan zhu bing ju zai bu tong ling yu dou ju you shi ji ying yong 。li ru zai guang dian 、chao dao 、li li zi dian chi 、chao ji dian rong qi yi ji zi xuan dian zi xue fang mian dou you chong yao de ying yong 。MoS2he SnS2wei dian xing de ceng zhuang jin shu liu hua wu cai liao ,dan shi fei ci xing de ben zhi xian zhi le ji zai hen duo ling yu shang de ying yong 。can za shi gai bian fei ci xing ban dao ti cai liao ben zheng xing zhi de yi chong you xiao de shou duan 。xi tu yuan su ,ke yi tong guo sui ji qu dai yang li zi jin ru jing ge ,fceng wei nei ceng ,bu rong yi shou dao jing chang de ying xiang ,ke yi you xiao gai bian zhu ti cai liao de guang xue 、ci xue yi ji ji ta wu li xing zhi ,ke zuo wei li xiang de can za ji 。lun wen yi MoS2he SnS2wei ji de ,tong guo can za bu tong nong du de xi tu yuan su ,zhi bei chu yi ji lie ju you ci xue xing zhi de ceng zhuang cai liao 。yan jiu le can za nong du dui yang pin ci xue guang xue xing zhi ying xiang ji ji gui lv ,bing dui ge ge ti ji de dian zi jie gou yu ci xing lai yuan jin hang le shen ru yan jiu 。ben wen de zhu yao nei rong bao gua :1.zhi bei le bu tong can za nong du de MoS2:Dyna mi pian 。Dy3+li zi tong guo ti dai Mo4+li zi shi MoS2jing ge chan sheng ji bian shi la man feng gong yi 。ge cheng de yang pin ju you shi wen tie ci xing ,zui da bao he ci hua jiang du zhi wei 0.023 emu/g。ci xing lai yuan yu Dyyuan zi de 4fgui dao 、Syuan zi de 3pgui dao he Moyuan zi de 4dgui dao 。2.zhi bei le bu tong can za nong du de MoS2:Hona mi jing 。ge cheng de yang pin ju you shi wen tie ci xing ,zui da bao he ci hua jiang du zhi 0.055 emu/g。Ho3+li zi tong guo ti dai yang li zi fang shi shi MoS2jing ge chan sheng ji bian ,tong shi zeng jia que xian neng ji jin er ying xiang zui da xi shou bo chang 。ci xing lai yuan yu can za Hoyuan zi de 4fgui dao 、Hoyuan zi zhou wei zui jin lin Moyuan zi de 4dgui dao 、Syuan zi de 3pgui dao 。3.zhi bei le bu tong can za nong du de SnS2:Cena mi ke li 。ge cheng de yang pin zai 200 nm–700nmfan wei nei ju you jiao jiang de xi shou ,bu tong de xi tu Ce3+li zi can za nong du ke yi diao jie xi shou bian wei zhi ,tong shi zeng jiang yang pin de biao mian que xian tai 。ge cheng de yang pin ju you shi wen tie ci xing ,zui da bao he ci hua jiang du zhi wei 0.081 emu/g。yang pin de ci xing lai yuan yu can za Ceyuan zi de d、fgui dao 。4.zhi bei le bu tong can za nong du de SnS2:Hona mi pian 。can za ying xiang na mi pian de guang xue dai xi zhi ,tong shi zeng da yang pin de que xian nong du dao zhi fa guang zeng jiang 。zhi bei de yang pin ju you shi wen tie ci xing ,zui da bao he ci hua jiang du zhi wei 0.072 emu/g。Snkong wei he Hoti dai tong shi zuo yong yin qi yang pin de tie ci xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的赵琪,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于二硫化钼论文,二硫化锡论文,层状金属硫化物论文,稀土掺杂论文,第一性原理计算论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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