強化されたキュリー温度を持つGdドーピングされたEuSナノ結晶の合成と磁気特性
Rachel S Selinsky1, Jae Hyo Han, Elvin A Morales Pérez
1Department of Chemistry, University of Wisconsin-Madison, 1101 University Avenue, Madison, Wisconsin 53706, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 23, 2010
まとめ
ガドリニウム (Gd) ドーピングは,エウロピウム硫化物 (EuS) ナノ結晶の磁性特性を強化する. 低濃度のGdはキュリー温度 (C) を著しく上昇させ,Gdドーピングの5.3%で最大値が観測される.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- マグネチズム (磁気) とは
背景:
- 硫化エウロピウム (EuS) のナノ結晶は興味深い磁気特性を示しています.
- 他の要素とEUSのドーピングは,これらの特性を調整するための経路を提供します.
研究 の 目的:
- ガドリニウムドーピングされたEuSナノ結晶 (Eu(1-x) Gd(x) SNCs) を合成し,特徴づけること.
- GdドーピングがEuS NCの磁気特性,特にキュリー温度 (T ((C)) に与える影響を調査する.
主な方法:
- EuSとGdSの単一のソース前駆体 (SSP) の合成.
- SSPが290°Cでオレイラミンとトリオクチルフォスフィンに分解され,Eu(1-x) Gd(x) SNCsを形成する.
- X線微分法 (XRD),伝送電子顕微鏡法 (TEM),スキャニング伝送電子顕微鏡法 (STEM),電子エネルギー損失スペクトルスコピー (EELS) マッピング,X線吸収スペクトルスコピー (XAS),振動サンプル磁気測定法 (VSM),ICP-AESを用いた特徴付け.
主要な成果:
- EuS NC内のGdドーパントの均一な分布は,EELSマッピングによって確認されました.
- XASはGd(3+) イオンの存在を示した.
- 低Gd濃度 (x ≤10%) の場合,キュリー温度 (T(C)) の上昇が観察されました.
- 5.3%のGdドーピングで最大29.4KのT(C) が達成されました.
- 磁気特性 (T(C,ワイス温度 θ,ヒステレス) は,Gdのドーピングレベルと直接相関していた.
結論:
- Gdドーピングは,EuS NCの磁気特性を強化するための効果的な戦略です.
- 観測された磁気行動の傾向は,散発および薄膜材料で報告されたものと一致しています.
- 調節可能な磁気特性を有する Eu(1-x) Gd(x) S NC が成功裏に合成されました.
