Наблюдение ферромагнетизма при комнатной температуре в поликристаллических твердых растворах Zn$_{1-x}$Fe$_x$O, синтезированных прекурсорным способом

Прекурсорным способом с использованием смешанного формиата Zn$_{1-x}$Fe$_x$(HCOO)$_2$ $\cdot$ 2H$_2$O в качестве прекурсора синтезированы поликристаллические твердые растворы Zn$_{1-x}$Fe$_x$O (0 $\le x\le$ 0.075) со структурой вюртцита, относящиеся к классу разбавленных магнитных полупроводников. Установлено, что концентрация железа в твердых растворах Zn$_{1-x}$Fe$_x$O, обладающих ферромагнитными свойствами с высокой степенью намагниченности при комнатной температуре, определяется двумя факторами: степенью замещения цинка железом в структуре формиата цинка Zn(HCOO)$_2$ $\cdot$ 2H$_2$O, а следовательно и в структуре оксида цинка ZnO; условиями термообработки прекурсора. На примере образцов с $x$ = 0.025 и 0.05 показано, что намагниченность твердых растворов Zn$_{1-x}$Fe$_x$O закономерно повышается с ростом концентрации железа. На основании результатов исследования порошков Zn$_{1-x}$Fe$_x$O методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии высказано мнение о повышенном содержании железа в поверхностном слое частиц и степени его окисления (3+).