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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2013

01.08.2013

Optical and magnetic properties of Cu-doped ZnO nanoparticles

verfasst von: Talaat M. Hammad, Jamil K. Salem, Roger G. Harrison, Rolf Hempelmann, Nasser K. Hejazy

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2013

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Abstract

Cu-doped ZnO nanoparticles were synthesized by a simple chemical method at low temperature with Cu:Zn atomic ratio from 0 to 5 %. The synthesis process was based on the hydrolysis of zinc acetate dehydrate and copper acetate tetrahydrate heated under reflux to 65 °C using methanol as a solvent. X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the Cu-doped ZnO crystallize in a wurtzite structure with a change of crystal size from 12 nm for undoped ZnO to 5 nm for Cu-doped ZnO. These nano size crystallites of Cu doped ZnO self-organized into microspheres. The XRD patterns, Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy micrographs of doping of Cu in ZnO confirmed the formation of microspheres and indicated that the Cu2+ is successfully substituted into the ZnO host structure of the Zn2+ site. Cu doping shifts the absorption onset to blue from 373 to 350 nm, indicating an increase in the band gap from 3.33 to 3.55 eV. A relative increase in the intensity of the deep trap emission of Cu-doped ZnO is observed when increasing the concentration of Cu. Magnetic measurements indicate that Cu-doped ZnO samples are ferromagnetic at room temperature except pure ZnO.

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Metadaten
Titel
Optical and magnetic properties of Cu-doped ZnO nanoparticles
verfasst von
Talaat M. Hammad
Jamil K. Salem
Roger G. Harrison
Rolf Hempelmann
Nasser K. Hejazy
Publikationsdatum
01.08.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2013
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-013-1181-7

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