Cu2+掺杂ZnAl2 O4纳米颗粒的光学性能

采用水热法和热处理技术制备了不同掺杂比例的Zn1-xCuxAl2O4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)纳米颗粒,通过X射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品的晶体结构、形貌、元素分布、结合能和光学性能进行表征,并通过第一性原理计算得到了ZnAl2 O4结构中存在的各种缺陷的能带结构.实验结果表明本方法制备的Zn1-x Cux Al2 O4纳米颗粒为尖晶石结构,XPS能谱说明Zn0.9 Cu0.10 Al2 O4样品中Cu2+全部占据了四面体位置,PL光谱显示Cu2+掺杂的样品出现了猝灭现象,紫外光谱表明Cu2+掺杂后样品出现了新的吸收峰.并结合第一性原理计算对样品的光学性质给出了合理解释.