线性正磁电阻材料硒化银的制备工艺及性能研究硕士论文

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1、华中科技大学硕士学位论文线性正磁电阻材料硒化银的制备工艺及性能研究姓名：李丽娟申请学位级别：硕士专业：凝聚态物理指导教师：杨凤霞20090501华中科技大学硕士学位论文摘要自掺杂非化学计量比的硒化银和碲化银材料（简称硫族银化物材料）在较宽的温度范围(1K-300K)和超宽的磁场范围(1mT~60T)具有大的正线性磁电阻效应（LMR），且脉冲磁场直到60T，其LMR仍未达到饱和，这种奇异的线性磁电阻效应因其巨大的应用价值已引起了研究者的广泛关注。本文首次采用两步合成法成功地制备出完全化学计量比及非化学计量比的硒化银

2、(ASge0（）δ≥)晶体，分析了硒化银晶体的物相、微结构及形貌，探究了两步2＋δ合成法制备硒化银晶体的最佳工艺条件，并研究了晶体的物理性能。本文通过改变化学反应方程式中Se的配比，利用室温合成法得到含不同过量银的硒化银纳米颗粒，然后通过固相合成法制备出晶体。XRD和SEM分析结果表明,室温合成法中，反应时间为10h时，可得到高纯的正交α相硒化银纳米颗粒；固相合成法中，温度为500℃时，可烧结出结晶完全的硒化银晶体，流通的氩气氛烧结及粉体预热处理工艺均可有效提高晶体的致密度。采用XRD和SEM对制备出的硒化银晶体

3、进行微观性能的研究，结果表明，随着Se配比的降低（≥75%），ASge晶体中过量银的含量逐渐增多，其存在形式也2＋δ由小微粒逐渐转变为纳米级的团聚体，同时，硒化银晶体的晶粒尺寸也逐渐减小。此外，AgSe晶体中的过量银呈现出略显规则的链条式排列镶嵌在ASge母体中，2＋δ2链条的方向也基本一致。最后，采用多种测试手段，对硒化银晶体的物理性能进行了研究。结果表明，硒化银晶体为n型半导体，其禁带宽度约1.56~1.97eV，为窄禁带半导体，其中，非化学计量比硒化银的禁带宽度值略高；晶体的电阻率随温度的升高（105K~2

4、93K），先增大后减小，与杂质半导体的阻温特性一致；晶体具有正线性磁电阻效应，其中室温及1.73T下的磁电阻值可达10%，并且Se配比越低（≥75%），AgSe晶体的磁电2＋δ阻效应越明显，其临界磁场值越小。关键词：硒化银，非化学计量比，两步合成法，线性磁电阻效应I华中科技大学硕士学位论文AbstractSelf-dopednonstoichiometricsilverchalcogenideshaveattractedlotsofattentionduetotheirunusuallylarge,positiv

5、eandlinearmagnetoresistanceeffect(LMR),whichexhibitsalineardependenceonmagneticfieldinawidetemperaturerange(1K-300K)andwiderangeofmagneticfield(1mT~60T).Especially,LMRhasnosaturationatthehighmagneticfieldupto60T.Inthisthesis,bothstoichiometricandnonstoichiome

6、tricsilverselenide(ASge0（）δ≥)crystalshavebeensuccessfullysynthesizedbythetwo-stepmethod2＋δforthefirsttime.Thestructureandmorphologyofthesampleswereanalyzed,theoptimalpreparationconditioneswereinvestigated,andtheirphysicalpropertieswerestudied.Firstly,selenium

7、proportioninchemicalequationwaschangedandsilverselenidenanoparticleswithdifferentsilverexcess(ASge0（）δ≥)weresynthesizedbyroom2＋δtemperaturemethod,andthenweresinteredintocrystalsbysolidstatemethod.TheresultsofXRDandSEMindicatedthat10histheoptimalreactiontimewi

8、ththeresultofhigh-purityα−AgSenanoparticlesand500℃isthebestsinteringtemperaturewith2+δtheresultofcompleted-crystallizedAgSecrystals.Moreover,thedenseofcrystals2+δwereimprovedwhensinteredi