Cu^2+摻雜ZnAl2O4納米顆粒的光學性能

摘要：采用水熱法和熱處理技術制備了不同摻雜比例的Zn1-xCuxAl2O4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)納米顆粒,通過X射線衍射(XRD)、場發射透射電子顯微鏡(FETEM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)、光致發光光譜(PL)和紫外可見光譜(UV-Vis)對樣品的晶體結構、形貌、元素分布、結合能和光學性能進行表征,并通過第一性原理計算得到了ZnAl2O4結構中存在的各種缺陷的能帶結構。實驗結果表明本方法制備的Zn1-xCuxAl2O4納米顆粒為尖晶石結構,XPS能譜說明Zn0.9Cu0.10Al2O4樣品中Cu^2+全部占據了四面體位置,PL光譜顯示Cu^2+摻雜的樣品出現了猝滅現象,紫外光譜表明Cu^2+摻雜后樣品出現了新的吸收峰。并結合第一性原理計算對樣品的光學性質給出了合理解釋。