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摘要：尖晶石结构金属氧化物作为良好的磁性材料、催化剂、隐身材料、电池材料和微波射频电介质陶瓷材料等有着广泛的运用。另一方面,稀磁半导体在最近又得到了学术界很大的关注。由于Zn-Mn-O材料系统包括了尖晶石结构的ZnxMn3-xO4和纤锌矿结构的ZnxMn1-xO,决定了这种材料系统在以上两方面的良好的运用前景。但是,实际情况是,人们对ZnxMn3-xO4各方面性质缺乏正确的理解,对ZnxMn1-xO,特别是它的室温铁磁性缺乏统一认识。本论文主要采取水热策略得到了一系列的尖晶石结构的ZnxMn3-xO4。我们又进展了高温有机溶剂合成策略得到了六角纤锌矿结构的ZnxMn1-xO。文章探讨了它们的结构,成分,光学,磁学等基本性质。具体内容如下：(1)探讨水热法合成ZnxMn3-xO4的策略。进展了高温有机合成策略制备ZnxMn1-xO。(2)探讨ZnxMn3-xO4的不同结构,它们可以初步分为四方相尖晶石结构和立方相尖晶石结构。文章同时得到了这些结构所需的不同实验条件。(3)根据X射线光电子能谱,我们得到了Mn在各种尖晶石结构ZnxMn3-xO4的价态。在四方相尖晶石结构的ZnxMn3-xO4中,Mn只有+3价一种价态,而在立方相尖晶石结构的ZnxMn3-xO4中,Mn同时呈现+3价和+4价两种价态。同时,我们首次明确给出了两种不同结构ZnxMn3-xO4的拉曼光谱。(4)论文说明了两种尖晶石结构的ZnxMn3-xO4共存是室温铁磁性的必要条件,推测这种铁磁性来源于Mn3+和Mn4+在界面出的双交换。而四方相尖晶石结构的ZnxMn3-xO4和立方相尖晶石结构的ZnxMn3-xO4在室温下都是顺磁性的。同时,我们证明了高温有机策略合成的ZnxMn1-xO是顺磁性的。关键词：尖晶石结构论文Zn_xMn_(3-x)O_4论文水热法论文拉曼光谱论文
摘要5-6
Abstract6-9
第一章 绪论9-23
1.1 Zn-Mn-O材料系统的探讨历程9-11
1.2 尖晶石结构金属氧化物的结构和制备11-15
1.2.1 尖晶石型金属氧化物的晶体结构11-12
1.2.2 尖晶石型金属氧化物的制备策略12-15
1.3 尖晶石结构金属氧化物的性质及运用背景15-18
1.3.1 尖晶石结构金属氧化物的磁学性质15-16
1.3.2 运用背景16-18
1.4 表征手段18-21
1.5 选题背景、探讨作用及探讨内容21-23
1.5.1 选题背景及作用21-22
1.5.2 探讨内容22-23
第二章 Zn-Mn-O材料系统的制备与结构浅析23-31
2.1 实验案例的选定23
2.2 水热法制备Zn-Mn-O材料系统及结构浅析23-27
2.2.1 实验所用药品23-24
2.2.2 实验步骤24
2.2.3 结构浅析24-27
2.3 高温有机策略制备Zn-Mn-O材料系统27-29
2.3.1 实验选用的药品28
2.3.2 实验步骤28
2.3.3 结构浅析28-29
2.4 说明29-31
第三章 Zn-Mn-O材料系统光学性质浅析31-35
3.1 富Mn材料系统的光学性质浅析31-34
3.1.1 XPS测试31-32
3.1.2 拉曼光谱测试32-34
3.2 富Zn材料系统的光学性质浅析34-35
第四章 Zn-Mn-O材料系统磁学性质探讨35-40
4.1 富Mn材料系统磁性浅析35-38
4.2 富Zn材料系统磁性浅析38-40
结论40-42
1. 本论文的主要结论40
2. 工作展望40-42