PDF《Al 掺杂 6H-SiC 的磁性研究与理论计算》

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017501 图5Al 掺杂 SiC 粉体的能谱分析 Fig. 5. EDS results of Al : SiC powder. 图6是氩气保护下的 Al 掺杂 SiC 粉体的磁化 曲线, 其煅烧温度分别为 0, 1800,

2000 和2200 ? C. 从图

5 中可以发现, 未煅烧的 Al 混合 SiC 粉体表 现为抗磁性, 与纯 SiC 的磁化曲线类似, 随着磁化 强度的增加产生反向的磁性. 但是经过

1800 ? C 高温煅烧后, 材料表现为铁磁性, 其饱和磁矩达 到0.07 emu/g;

经过

2000 ? C 高温煅烧后, 材料 的磁滞回线更为明显, 矫顽力大, 饱和磁矩达到 0.012 emu/g;

但是经过

2200 ? C 煅烧后, 材料又表 现为抗磁性. 这种消磁现象与文献 [16] 报道的 ZnO 的高温消磁现象一致, 原因是高温下原有的缺陷结 构被破坏, 而这些缺陷正是磁性的来源, 所以会表 现为没有磁性. 按照0.96 at%Al 全部固溶进入SiC 晶格, 那么每一个 Al 原子贡献的磁矩为 0.08 ?B. 由于 Fe, Co, Ni 的掺入会极大地影响材料的磁性, 于是采用 GDMS 测试其含量, 发现均低于

5 ppm;

根据文献报道, 这么低的含量只能产生10?5 emu/g 数量级的饱和磁矩 [17] , 因此不可能对实验结果产 生干扰, 所以推断本实验中的磁性主要由 Al 掺杂 SiC所导致. 图6氩气保护下不同温度煅烧的 Al 掺杂 SiC 粉体的磁化曲线 Fig. 6. Magnetization curves of Al : SiC powder calcinated at di?erent temperature at Ar protection. 017501-4 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 66, No.

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017501 为了解释 Al 掺杂 6H-SiC 的磁性来源, 采用第 一性原理进行分析. 由于本征的缺陷对磁性无贡 献[18] , 计算表明 Al 固溶后更倾向于取代 Si 位, 那 么磁性的........