Вплив короткотермінової термічної обробки у водні на магнітні властивості нанокристалів ZnO:Mn

Abstract

Досліджувались магнітні властивості нанокристалів ZnO:Mn(2ат%), синтезованих методом ультразвукового піролізу аерозолю. Встановлено, що короткотермінова термічна обробка у водні не впливає на намагніченість синтезованого зразку, яка мала феромагнітну та парамагнітну складові. Зразок, який пройшов термічну обробку на повітрі при Т = 850°С та набув парамагнітних властивостей, після термічної обробки у водні знову став феромагнітним без парамагнітної фази. Методом ЕПР встановлено, що структура дефектів синтезованих НК ZnO:Mn(2%) є неоднорідною. Вона після термічної обробки у водні змінюється. Показано, що контрольована термічна обробка зразків спочатку на повітрі, а потім у водні дозволяє передбачувано змінювати їх магнітні властивості. Отримані результати пояснюються з використанням моделі зв’язаних магнітних поляронів. Під час термічної обробка у водні у зразках відбувається зміна співвідношення кількості кисневих вакансій Vo та міжвузельних іонів Mn2+.