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.536. 北京科技大学学报 第30卷 有待进一步的研究 Mater,2002,246:399 [3]Lie C T,Kuo P C.Hsu W C.et al.Effect of Zn doping on the 3结论 magnetoresistance of sintered Fe304 ferrites.J Magn Magn Mater,2002,239:160 分别在空气和N2中高温烧结得到了掺杂浓度 [4]Kozlowski A,Metcalf P,Kakol Z,et al.Electrical transport and 不同的Zn:Fes3-xO4系列样品，XRD结果显示，空 magnetization measurements of Fe3-:Al,0.06.I Magn 气中制备的系列样品因过氧化而出现了大量的反铁 Magn Mater,1996,157/158:415 磁aFe203相与Zn.Fe3-x04相共存，N2环境下制 [5]Cui X G.Hu X K.Xu M H.et al.Enhanced magnetoresistance 备的样品可以有效抑制过氧化反应，获得的样品是 effects in bulk polyerystalline Ag added magnetite.Solid State Commun,2006,138:30 比较纯的Zn:Fe3-x04相.Zn:Fes3-x04保持了 [6]Owoc D.Przewoznik J.Kozlowski A,et al.X-ray studies of Fe304的反尖晶石结构相，表明Zn是替位掺杂，磁 Fes-,Me,04.Me-Zn.Ti and Al:the impact of doping on the 性测量结果显示，低浓度非磁性的Z2+替位掺杂占 Verwey transition.Phys B.2005,359/361:1339 据了F3O4晶格中的A位，掺杂浓度较低时，B位的 [7]Tang X L,Zhang H W,Su H.et al.Enhancement of structural 磁矩增加，导致样品总磁化强度的提高，进一步的 and magnetic properties in sputtered half-metallic Fe30 films. Vac Sci Technol A:2007.25:1489 掺杂使得晶格中A一O一B耦合减弱，反铁磁的B一 [8]Zhang J H.Chen L Y,et al.Magnetism and magnetoresistance 0一B耦合增强，从而使得样品的净磁矩减小.低浓 of polycrystalline composite of ZnFe304 and Fe203.J Appl 度掺杂Zn2+并不改变Fe304中B位Fe3+和Fe2+之 Ph3,2004,7372/7374,95 间电子变程跳跃的电传输机制；适量地掺杂Zn2+能 [9]Du Y W,Chen P,Member A,et al.Giant tunneling magnetore- 够增加Fe304的磁致电阻，改善其磁特性， sistance in polyerystalline nanostructured Zn,Fes-,O-a-Fe203 IEEE Trans Magn,2002,2889/2891:38 参考文献 [10]Chen P,Xing D Y,Dy Y W,et al.Giant room temperature magnetoresistance in polycrystalline Zno.41Fe2.5904 with aFe203 [1]Losovyj Y B.Tang J K.Evidence for phonon effects in the elec- grain boundaries.Phys Rev Lett.2001,87:107202 tronie bands of granular Fes04.Mater Lett.2005,59:3828 [11]Schmidt R.Basu A.Brinkman A W.et al.Small polaron hop- [2]Sorescu M.Grabias A,Brand R A,et al.A Mossbauer study of ping in spinel manganates.Phys Rev B,2005,72.115101 the Verwey transition in cobalt-doped magnetite.J Magn Magn有待进一步的研究． 3 结论 分别在空气和 N2 中高温烧结得到了掺杂浓度 不同的 ZnxFe3－ x O4 系列样品．XRD 结果显示空 气中制备的系列样品因过氧化而出现了大量的反铁 磁α－Fe2O3 相与 ZnxFe3－ xO4 相共存．N2 环境下制 备的样品可以有效抑制过氧化反应获得的样品是 比较 纯 的 ZnxFe3－ x O4 相．ZnxFe3－ x O4 保 持 了 Fe3O4 的反尖晶石结构相表明 Zn 是替位掺杂．磁 性测量结果显示低浓度非磁性的 Zn 2＋替位掺杂占 据了 Fe3O4 晶格中的 A 位掺杂浓度较低时B 位的 磁矩增加导致样品总磁化强度的提高．进一步的 掺杂使得晶格中 A－O－B 耦合减弱反铁磁的 B－ O－B 耦合增强从而使得样品的净磁矩减小．低浓 度掺杂 Zn 2＋并不改变 Fe3O4 中 B 位 Fe 3＋和 Fe 2＋之 间电子变程跳跃的电传输机制；适量地掺杂 Zn 2＋能 够增加 Fe3O4 的磁致电阻改善其磁特性． 参 考 文 献 ［1］ Losovyj Y BTang J K．Evidence for phonon effects in the electronic bands of granular Fe3O4．Mater Lett200559：3828 ［2］ Sorescu MGrabias ABrand R Aet al．A Mössbauer study of the Verwey transition in cobalt-doped magnetite．J Magn Magn Mater2002246：399 ［3］ Lie C TKuo P CHsu W Cet al．Effect of Zn doping on the magnetoresistance of sintered Fe3O4 ferrites． J Magn Magn Mater2002239：160 ［4］ Kozlowski AMetcalf PKakol Zet al．Electrical transport and magnetization measurements of Fe3－zAl zO4z ＜0∙06．J Magn Magn Mater1996157／158：415 ［5］ Cui X GHu X KXu M Het al．Enhanced magnetoresistance effects in bulk polycrystalline Ag-added magnetite． Solid State Commun2006138：30 ［6］ Owoc DPrzewoznik JKozlowski Aet al．X-ray studies of Fe3－ xMe xO4Me ZnTi and Al：the impact of doping on the Verwey transition．Phys B2005359／361：1339 ［7］ Tang X LZhang H WSu Het al．Enhancement of structural and magnetic properties in sputtered half-metallic Fe3O4 films．J V ac Sci Technol A200725：1489 ［8］ Zhang J HChen L Yet al．Magnetism and magnetoresistance of polycrystalline composite of ZnFe3O4 and α-Fe2O3． J Appl Phys20047372／7374：95 ［9］ Du Y WChen PMember Aet al．Giant tunneling magnetoresistance in polycrystalline nanostructured Zn xFe3－ x O4-α-Fe2O3． IEEE T rans Magn20022889／2891：38 ［10］ Chen PXing D YDy Y Wet al．Giant room temperature magnetoresistance in polycrystalline Zn0∙41Fe2∙59O4 withα-Fe2O3 grain boundaries．Phys Rev Lett200187：107202 ［11］ Schmidt RBasu ABrinkman A Wet al．Small polaron hopping in spinel manganates．Phys Rev B200572：115101 ·536· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷