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氫摻雜增強CoFe2O4的磁化性能
發布時間:2023-03-24     作者:zhn   分享到:

氫摻雜增強CoFe2O4的磁化性能

科研人員采用了離子液體門控(ILG)方法實現**的H摻雜以增強磁化。ILG通過施加正電壓將質子插入材料中,同時導致電子摻雜以保持電荷中性。


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圖1. 離子液體門控誘導尖晶石CFO的質子插層和結構演化

(圖片來源:Adv. Funct. Mater.)


研究人員使用脈沖激光沉積在Nb摻雜SrTiO3 (STO)和純STO襯底上制備了CFO薄膜,并對其進行ILG。在此過程中,離子液體N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧乙基)銨基雙(三氟甲磺酰)亞胺(DEME-TFSI)內的殘余水通過外加電壓被電解成質子和羥基,產生的質子積聚在樣品表面。使用二次離子質譜(SIMS)對原始和門控CFO薄膜中的H+離子濃度進行深度剖面測量,結果表明門控樣品中的氫濃度明顯提高。
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圖2. ILG誘導氫摻雜對CFO磁化性能的影響

(圖片來源:Adv. Funct. Mater.)

通過密度泛函理論(DFT)計算揭示了在HCFO中Co陽離子和Fe陽離子增強磁化的潛在機制。研究人員對氧離子周圍與質子結合的兩種**的陽離子占位進行進一步考慮,計算結果表明,氫原子的加入導致了氫離子與氧離子之間的直接成鍵,與局部晶格變形和電荷摻雜有關。


總之,本工作通過ILG將電場誘導的氫摻雜到CFO薄膜中,實現了**H摻雜。為通過在CFO薄膜中摻雜氫從而實現磁化性能增強提供了一種新的實用途徑。


原文鏈接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202212298

原文作者:

Zhuolu Li, Yingjie Lyu, Zhao Ran, Yujia Wang, Yang Zhang, Nianpeng Lu, Meng Wang, Michel Sassi, Thai Duy Ha, Alpha T. N’Diaye, Padraic Shafer, Carolyn Pearce, Kevin Rosso, Elke Arenholz, Jenh-Yih Juang, Qing He, Ying-Hao Chu, Weidong Luo, and Pu Yu

DOI: 10.1002/adfm.202212298

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西安齊岳生物能提供的離子液體有:

[C12Im]TS
1-十二烷基咪唑對甲苯磺酸鹽1-DodecylImidazoliumTosylate
[C12m]TfS
1-十二烷基咪唑三氟甲磺酸鹽1-DodecylImidazoliumtriFluoroMethaneSulfonate
[C12Im]NO3
1-十二烷基咪唑硝酸鹽1-DodecylImidazoliumNitrate
[C12Im]Ac
1-十二烷基咪唑醋酸鹽1-DodecylImidazoliumAcetate
[C12Im]TfAc
1-十二烷基咪唑三氟乙酸鹽1-DodecylImidazoliumtriFluoroAcetate
[S1Y2S3Im]X
N1,N3-雙對稱取代咪唑型
[(iC3)2Im]X


[(iC3)2Im]Cl139143-09-21,3-二異丙基咪唑氯鹽
[(iC3)2Im]BF4286014-34-41,3-二異丙基咪唑四氟硼酸鹽
[(CNC1)2Im]X






[M2XIm]X


[M2ClIm]Cl37091-73-92--1,3-二甲基咪唑氯鹽
[M2ClIm]BF4153433-26-22--1,3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽
[M2ClIm]PF6101385-69-72--1,3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽
[M2FIm]PF6164298-27-52--1,3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽


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