题目：掺杂ZnO半导体材料的磁学及光学性质研究

稀磁半导体（DMSs）材料可同时利用电子的电荷与自旋两种特性，从而使得相应的自旋电子器件同时具备存储和处理信息的功能。要实现该器件在未来的大规模工业应用，必须要首先获得具有室温铁磁性的DMSs。目前，材料的制备方法集中于各种物理法，但利用化学法的研究并不多。因而，本文采用溶胶-凝胶法制备Co2+掺杂的ZnO基DMSs，并探讨各种因素对磁学行为的影响。在大量实验研究探索的基础上，确定了最佳制备工艺参数，成功制备出本征掺杂的Zn1-xCoxO纳米粉体及薄膜材料。磁性元素掺杂浓度与样品铁磁性之间呈非线性关系：只在适当的掺杂浓度下，Zn1-xCoxO纳米粉体的室温铁磁性表现良好。样品热处理温度的提高能使样品由顺磁性转变为铁磁性。利用浸渍-提拉法制备的Zn1-xCoxO薄膜，由于受衬底及膜层厚度的影响，室温铁磁性较差。说明Zn1-xCoxO中只有短程磁有序结构对铁磁性有贡献，且室温铁磁性具有很强的晶化程度依赖性。另外，本文还利用溶胶-凝胶法制备了Zn1-xMgxO纳米粉体及薄膜。利用紫外分光光度计研究Zn1-xMgxO晶核的生长动力学，并探讨了Mg2+掺杂浓度及热处理温度对Zn1-xMgxO胶体及薄膜荧光特性的影响。