【其他论文】考察掺杂钆对 β-Ga₂O₃ 结构、磁性和光学特性的影响

        由印度VIT-AP 大学的研究团队在学术期刊 Journal of Materials Science: Materials in Electronics 发布了一篇名为 Insights into the effect of gadolinium doping on the structural, magnetic, and optical properties of β-Ga₂O₃（考察掺杂钆对 β-Ga₂O₃ 结构、磁性和光学特性的影响）的文章。

摘要

        为研究钆（Gd）掺杂对β-氧化镓的结构、磁性和光学特性的影响，采用回流冷凝法制备了 Gd 浓度分别为 0、1、3、5 和 7 M% 的 Gd 掺杂 β-Ga₂O₃ 粉末样品。通过 X 射线衍射（XRD）和 Rietveld 修正进行的结构分析表明，在 Gd 浓度为 0、1 和 3 M% 时形成了单相单斜 β-Ga₂O₃。然而，掺杂 5 和 7 M% Gd 的样品除了主要的 β-Ga₂O₃ 相外，还存在少量立方相的 Gd₃Ga₅O₁₂。表面形貌分析表明，纯样品和 Gd 掺杂样品均保持椭球形。能量色散 X 射线光谱（EDX）证实了所制备样品的纯度，仅检测到镓、氧和钆三种元素。反射率研究和 Tauc 图分析表明，随着 Gd 掺杂量的增加，反射率和带隙均减小。在紫外 - 可见光区域进行的光致发光研究显示，在紫外、蓝光和绿光区域有发光峰。在室温下进行的磁学研究表明，通过掺杂 Gd，β-Ga₂O₃ 从顺磁性转变为反铁磁性。这种磁性的改变，加上通过掺杂 Gd 所实现的光学性能的提升，探索了 Gd 掺杂的 β-Ga₂O₃ 作为多功能材料的有效性，为其作为双功能半导体材料的应用铺平了道路。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10854-025-14891-z