溶胶-凝胶法制备的Y-Co共掺杂CeO2纳米粉的结构和铁磁性能

摘要

采用溶胶-凝胶法制备了Y-Co共掺杂的CeO2纳米粉(Ce0.97-xYxCo0.03O2,x=0,0.01,0.02,0.03).通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见光谱和物性测量系统(PPMS)对其晶体结构、光学性质和铁磁性能进行了研究.XRD和Raman研究表明,Y、Co共掺杂CeO2纳米粉具有单相立方萤石晶体结构,与纯立方相的CeO2结构相同,说明Y-Co共掺杂未形成与Y和Co有关的氧化物杂相.随着Y掺杂量的增加,晶粒尺寸减小,结晶质量下降.光吸收谱研究表明,随着Y掺杂量的增加,Ce0.97-xYxCo0.03O2纳米粉的光学带隙减小.铁磁性能研究表明,Ce0.97-xYxCo0.03O2纳米粉的室温铁磁性随Y掺杂量的增加而增强.导致铁磁性随Y掺杂量增加而增强的原因是氧空位(Vo)或其它晶格缺陷随Y掺杂量增加而增加所致.这一实验结果有助于理解稀磁氧化物中铁磁性的来源,同时也有助于改善CeO2基稀磁氧化物的铁磁性能.