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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2014

01.01.2014 | Original Paper

Room temperature ferromagnetism in Mn-doped ZnS nanocrystalline thin films grown by sol–gel dip coating process

verfasst von: Abdullah Göktaş, İbrahim Halil Mutlu

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2014

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Abstract

Nanocrystalline Zn1−xMnxS (x = 0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, and 0.1) thin films having different Mn content were grown by the sol–gel dip coating process. The effect of Mn content on the structural, optical and magnetic properties of Zn1−xMnxS nanocrystalline thin films were investigated. X-ray diffraction results showed the presence of single hexagonal phase corresponding to ZnS with a preferred orientation along the ZnS (002) hexagonal plane direction without any detectable secondary phase, suggesting the incorporation of Mn ions into the ZnS lattice. Scanning electron microscope revealed the surface of the nanocrystalline films to be homogeneous and dense and the grains of the film surface were randomly scattered. In ultraviolet–visible measurements, the band gap energy corresponding to the absorption edge estimated were found to be 3.59–3.23 eV depending on the Mn doping ratio. Magnetic measurements showed that a paramagnetic behavior at 5 K and ferromagnetic behavior at 300 K.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Dietl T, Ohno H, Matsukura F, Cibert J, Ferrand D (2000) Science 287:1019CrossRef Dietl T, Ohno H, Matsukura F, Cibert J, Ferrand D (2000) Science 287:1019CrossRef
2.
3.
4.
Zurück zum Zitat Deng H, Russell JJ, Lamb RN, Jiang B (2004) Thin Solid Films 458:43–46CrossRef Deng H, Russell JJ, Lamb RN, Jiang B (2004) Thin Solid Films 458:43–46CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Goktas A, Aslan F, Yasar E, Mutlu IH (2012) J Mater Sci Mater Electron 23:1361–1366CrossRef Goktas A, Aslan F, Yasar E, Mutlu IH (2012) J Mater Sci Mater Electron 23:1361–1366CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Parak WJ, Gerion D, Pellegrino T, Zanchet D, Micheel C, Williams SC, Boudreau R, Le Gros MA, Larabell CA, Alivisatos AP (2003) Nano Lett 3:33–36CrossRef Parak WJ, Gerion D, Pellegrino T, Zanchet D, Micheel C, Williams SC, Boudreau R, Le Gros MA, Larabell CA, Alivisatos AP (2003) Nano Lett 3:33–36CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat Ding JX, Zapien JA, Chen WW, Lifshitz Y, Lee ST, Meng XM (2004) Appl Phys Lett 85:2361CrossRef Ding JX, Zapien JA, Chen WW, Lifshitz Y, Lee ST, Meng XM (2004) Appl Phys Lett 85:2361CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Polat I, Aksu S, Altunbas M, Yılmaz S, Bacaksız E (2011) J Solid State Chem 184:2683–2689CrossRef Polat I, Aksu S, Altunbas M, Yılmaz S, Bacaksız E (2011) J Solid State Chem 184:2683–2689CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Sambasivam S, Paul Joseph D, Raja Reddy D, Reddy BK, Jayasankar CK (2008) Mater Sci Eng B 150:125–129 Sambasivam S, Paul Joseph D, Raja Reddy D, Reddy BK, Jayasankar CK (2008) Mater Sci Eng B 150:125–129
11.
Zurück zum Zitat Patel SP, Pivin JC, Patel MK, Won J, Chandra R, Kanjilal D, Kumar L (2012) J Magn Magn Mater 324:2136–2141CrossRef Patel SP, Pivin JC, Patel MK, Won J, Chandra R, Kanjilal D, Kumar L (2012) J Magn Magn Mater 324:2136–2141CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Cao J, Han D, Wanga B, Fan L, Fu H, Wei M, Feng B, Liu X, Yang J (2013) J Solid State Chem 200:317–322CrossRef Cao J, Han D, Wanga B, Fan L, Fu H, Wei M, Feng B, Liu X, Yang J (2013) J Solid State Chem 200:317–322CrossRef
13.
14.
15.
Zurück zum Zitat Ni WS, Lin YJ, Liu CJ, Yang YW, Horng L (2013) J Alloy Compd 556:178–181CrossRef Ni WS, Lin YJ, Liu CJ, Yang YW, Horng L (2013) J Alloy Compd 556:178–181CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Geszke-Moritz M, Clavier G, Lulek J, Schneider R (2012) J Lumin 132:987–991CrossRef Geszke-Moritz M, Clavier G, Lulek J, Schneider R (2012) J Lumin 132:987–991CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Sarkar I, Sanyal MK, Kar S, Biswas S, Banerjee S, Chaudhuri S, Takeyama S, Mino H, Komori F (2007) Phys Rev B 75:224409CrossRef Sarkar I, Sanyal MK, Kar S, Biswas S, Banerjee S, Chaudhuri S, Takeyama S, Mino H, Komori F (2007) Phys Rev B 75:224409CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Peng WQ, Qu SC, Cong GW, Zhang XQ, Wang ZG (2005) J Cryst Growth 282:179–185CrossRef Peng WQ, Qu SC, Cong GW, Zhang XQ, Wang ZG (2005) J Cryst Growth 282:179–185CrossRef
19.
21.
Zurück zum Zitat Zuo M, Tan S, Li GP, Zhang SY (2012) Science (China) 55:219–223 Zuo M, Tan S, Li GP, Zhang SY (2012) Science (China) 55:219–223
22.
Zurück zum Zitat Yuan HJ, Yan XQ, Zhang ZX, Liu DF, Zhou ZP, Cao L, Wang JX, Gao Y, Song L, Liu LF, Zhao XW, Dou XY, Zhou WY, Xie SS (2004) J Cryst Growth 271:403–408CrossRef Yuan HJ, Yan XQ, Zhang ZX, Liu DF, Zhou ZP, Cao L, Wang JX, Gao Y, Song L, Liu LF, Zhao XW, Dou XY, Zhou WY, Xie SS (2004) J Cryst Growth 271:403–408CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Lakshmi PVB, Sakthiraj K, Ramachandran K (2008) Cryst Res Technol 44:153–158CrossRef Lakshmi PVB, Sakthiraj K, Ramachandran K (2008) Cryst Res Technol 44:153–158CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat Goktas A, Mutlu IH, Kawashi A (2012) Thin Solid Films 520:6138–6144CrossRef Goktas A, Mutlu IH, Kawashi A (2012) Thin Solid Films 520:6138–6144CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Goktas A, Mutlu IH, Yamada Y, Celik E (2013) J Alloy Compd 553:259–266CrossRef Goktas A, Mutlu IH, Yamada Y, Celik E (2013) J Alloy Compd 553:259–266CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat Goktas A, Aslan F, Mutlu IH (2012) J Mater Sci Mater Electron 23:605–611CrossRef Goktas A, Aslan F, Mutlu IH (2012) J Mater Sci Mater Electron 23:605–611CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Zarbali M, Göktaş A, Mutlu IH, Kazan S, Şale AG, Mikailzade F (2012) J Supercond Nov Magn 25:2767–2770CrossRef Zarbali M, Göktaş A, Mutlu IH, Kazan S, Şale AG, Mikailzade F (2012) J Supercond Nov Magn 25:2767–2770CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Dean JA (1999) Lange’s handbook of chemistry. McGRAW-Hill Inc, New York Dean JA (1999) Lange’s handbook of chemistry. McGRAW-Hill Inc, New York
31.
Zurück zum Zitat El-Hagary M, Emam-Ismail M, Shaaban ER, Al-Rashidi A, Althoyaib S (2012) Mater Chem Phys 132:581–590CrossRef El-Hagary M, Emam-Ismail M, Shaaban ER, Al-Rashidi A, Althoyaib S (2012) Mater Chem Phys 132:581–590CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Cullity BD (1978) Elements of x-ray diffraction, 2nd edn. Addition-Weasley, London Cullity BD (1978) Elements of x-ray diffraction, 2nd edn. Addition-Weasley, London
33.
Zurück zum Zitat Barreau N, Marsillac S, Bernede JC, Ben Nasrallah T, Belgacem S (2001) Phys Stat Sol A 184:179–186 Barreau N, Marsillac S, Bernede JC, Ben Nasrallah T, Belgacem S (2001) Phys Stat Sol A 184:179–186
34.
Zurück zum Zitat Chauhan R, Kumar A, Chaudhary RP (2012) Chalcogenide Lett 9:151–156 Chauhan R, Kumar A, Chaudhary RP (2012) Chalcogenide Lett 9:151–156
35.
36.
Zurück zum Zitat Agbo SN, Ezema FI (2007) The Pacific J Sci Technol 8:150–154 Agbo SN, Ezema FI (2007) The Pacific J Sci Technol 8:150–154
37.
Zurück zum Zitat Fan DB, Wang H, Zhang YC, Cheng J, Yan H (2007) Surf Rev Lett 11:27–31CrossRef Fan DB, Wang H, Zhang YC, Cheng J, Yan H (2007) Surf Rev Lett 11:27–31CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Kanmani SS, Rajkumar N, Ramachandran K (2011) J Nano Electron Phys 3:1064–1070 Kanmani SS, Rajkumar N, Ramachandran K (2011) J Nano Electron Phys 3:1064–1070
39.
40.
Zurück zum Zitat Singhal S, Chawla AK, Gupta HO, Chandra R (2010) Nanoscale Res Lett 5:323–331CrossRef Singhal S, Chawla AK, Gupta HO, Chandra R (2010) Nanoscale Res Lett 5:323–331CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Ghosh PK, Ahmed SKF, Jana S, Chattopadhyay KK (2007) Opt Mater 29:1768–1772CrossRef Ghosh PK, Ahmed SKF, Jana S, Chattopadhyay KK (2007) Opt Mater 29:1768–1772CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Xu HY, Liu YC, Xu CS, Liu YX, Shao CL, Mu R (2006) J Chem Phys 124:074707CrossRef Xu HY, Liu YC, Xu CS, Liu YX, Shao CL, Mu R (2006) J Chem Phys 124:074707CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Elanchezhiyan J, Bhuvana KP, Gopalakrishnan N, Balasubramanian T (2008) Mater Lett 62:3379–3381CrossRef Elanchezhiyan J, Bhuvana KP, Gopalakrishnan N, Balasubramanian T (2008) Mater Lett 62:3379–3381CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Chen W, Zhao LF, Wang YQ, Miao JH, Liu S, Xia ZC, Yuan SL (2005) Appl Phys Lett 87:042507CrossRef Chen W, Zhao LF, Wang YQ, Miao JH, Liu S, Xia ZC, Yuan SL (2005) Appl Phys Lett 87:042507CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Ragam M, Sankar N, Ramachandran K (2011) Defect Diffus For 318:11–21CrossRef Ragam M, Sankar N, Ramachandran K (2011) Defect Diffus For 318:11–21CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Delikanli S, He S, Qin Y, Zhang P, Zeng H, Zhang H, Swihart M (2008) Appl Phys Lett 93:132501CrossRef Delikanli S, He S, Qin Y, Zhang P, Zeng H, Zhang H, Swihart M (2008) Appl Phys Lett 93:132501CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Bhattacharyya S, Estrin Y, Rich DH, Zitoun D, Koltypin Y, Gedanken A (2010) J Phys Chem C 114:22002–22011CrossRef Bhattacharyya S, Estrin Y, Rich DH, Zitoun D, Koltypin Y, Gedanken A (2010) J Phys Chem C 114:22002–22011CrossRef
49.
Zurück zum Zitat Liu H, Zhang X, Li L, Wang YX, Gao KH, Li ZQ, Zheng RK, Ringer SP, Zhang B, Zhang XX (2007) Appl Phys Lett 91:072511CrossRef Liu H, Zhang X, Li L, Wang YX, Gao KH, Li ZQ, Zheng RK, Ringer SP, Zhang B, Zhang XX (2007) Appl Phys Lett 91:072511CrossRef
50.
Zurück zum Zitat Quynh Hoa TT, Duc The N, McVitie S, Nam NH, Van Vu L, Canh TD, Long NN (2011) Opt Mater 33:308–314 Quynh Hoa TT, Duc The N, McVitie S, Nam NH, Van Vu L, Canh TD, Long NN (2011) Opt Mater 33:308–314
52.
Zurück zum Zitat Saeed Y, Nazir S, Reshak AH, Shaukat A (2010) J Alloys Compd 508:245–250CrossRef Saeed Y, Nazir S, Reshak AH, Shaukat A (2010) J Alloys Compd 508:245–250CrossRef
Metadaten
Titel
Room temperature ferromagnetism in Mn-doped ZnS nanocrystalline thin films grown by sol–gel dip coating process
verfasst von
Abdullah Göktaş
İbrahim Halil Mutlu
Publikationsdatum
01.01.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2014
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-013-3194-3

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