题目：双金属离子共掺杂ZnO及TiO2纳米材料的合成与表征

自从Dietl预言一些氧化物稀磁半导体的居里温度（Tc）可以达到室温之后，人们在稀磁半导体的室温铁磁性研究方面已经取得了巨大的成就，但是，目前对于稀磁半导体磁性确切的起因依然没有定论。而且，在双金属离子共掺杂型氧化物稀磁半导体，尤其是纳米材料方面的研究历史还不是很长，而这方面的研究对于制备高质量的薄膜材料以及讨论稀磁半导体的磁性来源具有重要意义。本文分别通过不同方法合成Co2＋/Mn2＋共掺杂型ZnO纳米粒子和Co2＋/Ni2＋共掺杂型TiO2纳米带两种共掺杂型稀磁半导体纳米材料。利用X-射线衍射（XRD）、感应耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、X-射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线能量散布谱（EDX）等测试手段表征了材料的形貌、微结构与组成，采用激光拉曼光谱（Raman）、光致发光（PL）、傅利叶红外吸收光谱（FT-IR）和振动样品磁强计（VSM）分别对样品的光学和磁学性能进行了研究。采用化学液相沉积法合成的Co2＋/Mn2＋共掺杂ZnO为16nm左右的不规则六方形纳米粒子。所掺杂的元素以二价阳离子的形态部分取代晶格中Zn2＋的位置；掺杂之后样品的拉曼和光致发光特性发生了规律性的变化。磁性方面样品整体上表现出顺磁特性，但是依然可以观测到微弱的室温铁磁性。利用水热离子交换的方法合成的Co2＋/Ni2＋共掺杂型TiO2纳米带中，掺杂的离子以二价阳离子的形态部分取代基体中的Ti4＋，而且没有掺杂元素的第二相形成。在掺杂之后，样品的红外光谱发生了规律性的变化。制备的样品具有明显的室温铁磁性；另外，在同样的磁场强度下，样品的磁化强度随着掺杂离子总浓度的增大而增大，但是随着掺杂浓度的增加磁性机制越发复杂。