以金属氯化物作为金属源,硫脲为硫源,乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用溶剂热法在较低反应温度下合成了Cu2ZnSnS4(CZTS)粉末。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品的结构和形貌进行表征。利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对样品的光学性能进行研究。结果表明,180 ℃反应25小时的样品均为锌黄锡矿CZTS颗粒,颗粒形貌为表面花状的微球。当体系中PVP含量为0.2 g时,微球尺寸约为2.5 μm。当体系中PVP含量为03 g,0.4 g,0.5 g时,微球尺寸大约为1.1 μm。其中,PVP含量为0.4 g的样品分散性较好,在可见区有明显的吸收,用外延法得到其禁带宽度约为1.45 eV,与太阳能电池所需的最佳禁带宽度接近。

以钛酸丁酯、六水硝酸钴等为原料, 采用溶胶凝胶法合成Ti1-xCoxO2干凝胶前驱体, 将前驱体在500℃空气氛围下进行退火处理, 得到一系列Ti1-xCoxO2纳米颗粒样品。采用差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)和振动样品磁场计(VSM)对样品的结构和磁性进行研究。结果表明, 经500℃退火温度处理后, 样品为锐钛矿结构。当Co离子含量超过5%时, 样品开始析出杂相CoTiO3。Co掺杂量对样品的磁性也有影响, 当x≤0.050时, 样品在中心区域均出现明显的磁滞现象, 并且样品的磁性随着Co掺杂量的增多而增强。当x>0.050, 样品的磁性变成顺磁性。

采用溶胶凝胶法制备了稀磁半导体Ti1-xFexO2(x=0～0.050) 的纳米颗粒, 在氩气氛围中以500℃对样品进行退火处理,并通过差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)分析了纳米颗粒的结构和相变温度。使用振动样品磁场计(VSM)测试了样品的磁性能。研究发现: 经500℃氩气氛围下退火处理后, 样品均为锐钛矿结构, 并且随掺杂量增加晶粒尺寸减小。VSM测试结果表明, 样品在中心区域均出现明显的磁滞现象。