"这篇研究文章探讨了钆(Gd)掺杂氧化锌(ZnO)纳米线的磁性特性。通过化学气相沉积过程制造出这些纳米线,其中钆的摩尔比为5%,在混合的锌/锰源中,在恒定的O2/Ar气体混合物流中于580°C下生长,随后在800°C下进行退火处理。研究表明,ZnO:Gd纳米线的磁性随外部磁场和温度的变化而变化。平均每颗钆原子的磁矩高达3278μB。" gadolinium掺杂的氧化锌纳米线具有显著的铁磁性,这在稀有地球掺杂材料中是一个重要的发现。 gadoinium是一种稀土元素,其独特的磁性属性使其在磁性材料领域具有潜在的应用价值。在本研究中,通过化学气相沉积(CVD)方法制备纳米线,这是一种广泛用于制备高质量纳米结构的技术,可以精确控制材料的尺寸、形状和组成。 掺杂是改变材料性质的一种常见策略,Gd掺杂到ZnO中可以引入磁性,因为Gd本身是强磁性的。在5%的Gd摩尔比下,纳米线显示出对外部磁场敏感的磁性,这表明它们可能具有潜在的自旋电子学应用。自旋电子学是电子学的一个分支,利用电子的自旋态而非电荷来存储和传输信息,这可能导致更高效的数据存储和处理设备。 研究还指出,这些纳米线的磁性随温度变化,这是所有磁性材料的一个关键特性。这种温度依赖性可能与材料的磁有序度和热激发有关,对于理解和优化材料的磁性能至关重要。磁矩高达3278μB(微波布)的数值表明,钆原子在纳米线中的磁化强度非常高,这进一步增强了它们在磁性器件中的潜在应用。 此外,研究中提到的退火步骤在纳米线的磁性形成中起着重要作用。退火可以消除材料内部的应力,提高晶体质量,从而改善磁性性能。在800°C的退火温度下,Gd可能更均匀地分布在整个ZnO晶格中,增强了整体的磁性效应。 最后,文章版权和作者权限的信息表明,作者被允许在个人网站或机构存储库上发布其Word或Tex格式的版本,但对其他复制、分发或销售行为进行了限制。作者可以通过链接访问Elsevier的存档和手稿政策以获取更多信息。 这项工作揭示了Gd掺杂ZnO纳米线的磁性特性,这些特性受到生长条件、外部磁场和温度的影响,并强调了Gd掺杂对氧化锌磁性增强的作用,为设计新型磁性纳米材料提供了理论依据。
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