สารกึ่งแม่เหล็กแบบเจือจาง Zn1- xCoxO : การเตรียมและสมบัติทางแม่เหล็ก

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ขนิษฐา ปาโท

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • เอกพรรณ สวัสดิ์ซิตัง

  • สันติ แม้นศิริ

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาปริญญาโทขึ้นไป

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ได้เตรียมอนุภาคนาโนของสารกึ่งตัวนำแม่เหล็กแบบเจือจาง Zn1.xCoxO (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15) โดยใช้เทคนิคสารละลายเชิงซ้อน PVA และได้ศึกษาผลของความเข้มข้นของโคบอลท์ใน ZnO ต่อสมบัติทางโครงสร้าง สมบัติทางแสง และสภาพความเป็นแม่เหล็ก ได้ศึกษาสารตั้งต้นด้วยเทคนิค TG – DTA เพื่อหาอุณหภูมิในการสลายตัวและตกผลึกของโครงสร้างซึ่งพบว่ามีค่า 723K จากนั้นจึงทำการแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 773K , 873K , 973K และ 1073K แล้วนำสารตั้งต้นที่ผ่านการแคลไซน์ไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิค SEM , XRD เพื่อศึกษาขนาดอนุภาคและโครงสร้าง พบว่าโครงสร้างสารเป็นแบบ wurtzite มีขนาดอนุภาคประมาณ 20 – 80 nm ซึ่งขนาดอนุภาคเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิในการแคลไซน์ จากการวิเคราะห์สมบัติทางแสงโดยใช้เทคนิค UV –VIS พบว่าความกว้างของแถบพลังงานลดลงเมื่อเจือจางด้วยโคบอลท์ ส่วนการศึกษาคุณสมบัติทางแม่เหล็กวัสดุที่เตรียมได้อยู่ในขั้นดำเนินการและจะรายงานให้ทราบต่อไปในอนาคต

Nanoparticles of Zn1 xCoxO (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15) diluted magnetic semiconductors were prepared by PVA complex solution method. The effects of cobalt concentration on the structural , optical and magnetic properties were investigated. The polymeric precursors were characterized by TG DTA to determine the thermal decomposition and crystallization temperature which was found to be at 723K. The precursors were calcined at different temperature of 773K,873K,973K and 1073K for 2h to obtain nanoparticle . The results from SEM and XRD showed that the obtained samples were wurtzite with the particle size of 20 80 nm. The particles sizes increased with increasing calcination temperature. From the investigation using UV VIS Spectroscopy , it was found that the energy gaps decreased when Co ions were substituted into ZnO structure. Magnetic properties of the samples are under investigated and will be reported in the future.