二维钴氧化物纳米片的气相合成和拉曼光谱研究

肖越; 安楠; 王丽雯; 黄文娟; 陈相柏

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404006

武汉工程大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (6) : 631 -636. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404006

二维钴氧化物纳米片的气相合成和拉曼光谱研究

肖越, 安楠, 王丽雯, 黄文娟, 陈相柏

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摘要

为探索反铁磁材料，以六水合氯化钴（Co Cl₂·6H₂O）为前驱体，采用化学气相沉积（CVD）法在蓝宝石（Al₂O₃）和云母衬底上生长出二维钴氧化物纳米片。通过改变生长过程中的氧气流量实现四氧化三钴（Co₃O₄）和氧化钴（Co O）二维纳米片的合成。通过光学显微镜、原子力显微镜和拉曼（Raman）光谱对合成的钴氧化物纳米片的形貌、厚度、物相结构、磁性以及稳定性进行表征分析。Co₃O₄和Co O纳米片的形状均为三角形，Co₃O₄纳米片的横向尺寸能达到18μm，厚度约24 nm。Co O纳米片的横向尺寸能达到20μm，厚度可薄至12 nm。Co O纳米片在低温下出现磁性Raman峰，表明了Co O的低温磁振子响应。不同功率下的Raman光谱显示，在12 m W的激光激发下，Co O相变为Co₃O₄。室温下放置1个月后Co O纳米片未发生氧化，表明其具有良好的室温稳定性。