碲化物的制备及其性能的研究

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1、学校代码：10286分类号：O469密级：公开UDC：530学号：151614碲化物的制备及其性能的研究研究生姓名：刘芳导师姓名：唐雁坤申请学位类别理学硕士1学位授予单位东南大学1一级学科名称物理学1论文答辩日期2018年6月1日1二级学科名称凝聚态物理1学位授予日期2018年6月20日1答辩委员会主席徐庆宇1评阅人董帅1何为12018年6月15日硕士学位论文碲化物的制备及其性能的研究专业名称：物理学研究生姓名：刘芳导师姓名：唐雁坤SynthesisandPropertyStudiesofTelluriteAThesisSubmittedtoSoutheastUniv

2、ersityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYLIUFangSupervisedbyProf.TANGYanKunDepartmentofPhysicsSoutheastUniversityJune,2018东南大学学位论文独创性声明木人，明所■＾交的竽忮论文ｆｔ找个人在畀叶術导下进行的任宂．Ｔ作及取钳的研Ｋ成圬我哚了文钊ＪＷ以耔汴栉致角的地方外．论文中不包食苁他人己挂发表ｉＩｉｉＥＪｆｌＪｌＢ５研Ｈｉ不伹含为识讶乐舟大宇或共它教ｆｔ机ｆｊ的肀忮或边书过的材料．与农一；工作的冋志对本Ｗ？ｔ所ｆｉ的任何货畎均己

3、在论文中作了明铢时说明井表示了坩＊＊〇■研ｆｔ生签＊，；％ＨＪ１ｉｉ．＾：ｉ东南大学学位论文使用授权声明东＊大学，屮议輯孕拄农怙趄研究洧、Ｄ、（ｆｉｔ？〕）ｔ家册朽饱屮Ｗ宇术ＷＪ刊〔无电于朵■志教Ａ：７Ｊ方Ｓ电子由社、北隶万方取饵取份ｆｊ阳公网存权保佃本人祈送文竽位＿ｉｆｌｉ，．ｉ论亢的ｓ印件ｎ于文挡■可以采ｆｌｆｔ；印堆印或其他霣钊芋ａ保存论文本人ｂｒ文挡的一内＃利紙明论文的ｒｔ荇相ａ．除在保市則内的保密论文外．允许ｔｅｉｔａｗ和仳阅．邛以公布ｉ、．＜包括以ｉｉ子ｆｌａ苽式利登）论文的全昉内ｓ或中莢ｉ描分内容＊丈的公布（包恬

4、以屯子仞忠形式刊ｅｅ＞？权末南大＾妍究生眩办理．铒宄生签名：异师签名ＩＩ摘要摘要过渡金属碲化物WTe2因表现出大的非饱和磁电阻效应（XMR）而受到学术界广泛关注。目前有观点认为电子和空穴的完美补偿是其XMR产生原因，但这一说法仍存在争议。本文通过研究引入W空位和Se元素掺杂对WTe2多晶晶体结构、晶体形貌、拉曼光谱和磁电性能的影响，探究了WTe2多晶磁电阻效应的影响因素。利用固相反应法成功制备了无杂相的WTe2多晶样品。X射线晶体衍射分析表明样品具有正交结构，空间群为Pmn21。通过扫描电子显微镜观察到，样品主要是形状不规则的块材，还有一些小颗粒。

5、EDS能谱分析表明样品原子比与名义配比基本一致。拉曼光谱图显示WTe2多晶存在八个拉曼峰，包括三个层内振动和五个层间振动。WTe2多晶具有金属性质；样品具有大的磁电阻效应，磁电阻值随磁场呈抛物线增加；随着温度的升高，磁电阻效应逐渐减弱，磁电阻效应在100K以上时基本消失。在WTe2内成功引入W空位，制备了W0.9Te2多晶样品。引入W空位后，样品晶体结构类型、拉曼峰位置、金属性质没有发生变化，但是，W0.9Te2多晶样品晶粒尺寸增大，层间间距变小，样品质量有较大提高；W原子浓度降低导致拉曼光谱峰强减弱；引入少量W空位，磁电阻效应显著增强。通过Se元素替代Te位成功制备

6、了WTe2-xSex多晶样品。x=0.1，0.2样品具有与WTe2相同的正交结构，晶格常数随着掺杂量的提高逐渐减小；x≧0.3时，样品出现Td和2H的混合相。掺杂样品的拉曼峰明显地变宽，说明掺杂后样品结晶程度下降，晶型混乱度提高。x=0.1，0.2样品相对WTe2导电性下降，磁电阻效应被抑制；x=0.3时样品由金属转变为半导体，磁电阻效应基本消失。综上所述，钨空位的引入改变了电子和空穴的完美补偿，但由于样品质量提高磁电阻效应反而加强。Se离子的掺杂没有改变电子空穴比例，但由于样品结晶程度下降减弱了磁电阻效应。所以电子和空穴的完美补偿不一定是该类碲化物获得巨大非饱和磁电

7、阻效应唯一的内在机制。晶体结构，样品质量可能也是影响WTe2磁电阻效应的主要因素。关键词：碲化物；固相反应法；空位；掺杂；样品质量；拉曼光谱；磁电阻效应IabstractAbstractThetransitionmetaltelluriteWTe2hasbeenwidelystudiedduetotheobservedlargenon-saturatingmagnetoresistanceeffect(XMR).Althoughthereisanopinionthattheperfectcompensationofelectronsandholesi