DOI：10.1016/j.apsusc.2019.144905

采用静电纺丝法制备了含ZnO前驱体的溶液，并在600℃下煅烧制备了ZnO纳米纤维，采用两种方法掺杂ZnO纳米纤维：静电纺丝前在溶胶-凝胶前驱体中加入Cu盐，然后将Cu原子热扩散到纯ZnO纳米纤维中。磁性表征表明，静电纺丝前在溶胶-凝胶前驱体中加入铜盐掺杂的ZnO纳米纤维具有顺磁性，而热扩散掺杂的ZnO纳米纤维在室温下具有铁磁性。X射线光电子能谱和光致发光谱表明，室温下观察到的铁磁性是热扩散法制备的Cu掺杂ZnO纳米纤维的固有性质，并不是由任何第二相引起的。采用两种不同方法制备的Cu掺杂ZnO纳米纤维的对比研究表明，Cu掺杂的ZnO纳米纤维不存在相偏析现象，但存在较高的氧空位，而Cu掺杂的ZnO纳米纤维的室温铁磁性与氧空位有关。

图1.在空气中于600℃退火后的Cu掺杂的ZnO纳米纤维的SEM图（a）和通过热扩散法制备的Cu掺杂的ZnO纳米纤维的SEM图（b）。插图显示了它们相应的放大图像。

图2.Cu掺杂的ZnO纳米纤维的X射线衍射图。

图3.室温下记录的Cu掺杂的ZnO纳米纤维的M-H曲线（a），Cu掺杂的ZnO纳米纤维（S2）的M-T曲线。

图4.具有溅射铜层ZnO纳米纤维的HRTEM图像（a），铜扩散后纳米纤维的HRTEM图像（b）。

图5.掺杂Cu的ZnO纳米纤维（S2）的XPS全扫描谱。

图6. Cu 2p（S2）的高分辨率扫描XPS光谱。

图7. Zn 2p（S2）的高分辨率扫描XPS光谱。

图8. O 1s（S2）的高分辨率扫描XPS光谱。

图9. Cu掺杂的ZnO纳米纤维的室温PL光谱。