由于稀磁半导体可以同时具备铁磁性和半导体特性,所以其在自旋电子学和微电子学等多个领域都具有重要的研究及应用价值。然而早期稀磁半导体的居里温度普遍低于室温,致使其无法应用于室温环境。随着其理论和实验的发展,近十几年来已有许多关于稀磁半导体室温磁性能的研究报道。但是关于它们的磁性来源以及产生机理等问题还存在很大的争议。因而,对于稀磁半导体的研究无论是在理论和实验方面,还是未来的技术应用方面都具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶法制备了(Fe, Cu)共掺杂Ti02稀磁半导体粉末。X射线衍射(XRD)结果表明,所制备的样品属于四方晶系锐钛矿相Ti02结构。在XRD仪器分辨率范围内,未检测到单质铁和铜以及它们的氧化物等杂质存在。扫描电子显微镜(SEM)结果表明样品颗粒由许多小颗粒组成,颗粒大小主要分布在20～40nm之间,大部分颗粒的形貌类似于球形,也有一些颗粒形貌为不规则形状。57Fe穆斯堡尔谱(MS)结果表明样品的铁离子已经以Fe3+形式替代Ti4+离子而掺杂进入Ti02晶格。振动样品磁强计(VSM)测量表明(Fe, Cu)共掺杂Ti02样品均具有室温铁磁性。(1 at.%Cu,2 at.%Fe)掺杂Ti02的饱和磁化强度比(0 at.%Cu,2 at.%Fe)掺杂的略微增大,但差别不大；当(3 at.%Cu,2 at.%Fe)掺杂Ti02时,样品的饱和磁化强度均比它们有所增加。掺杂样品的矫顽力基本接近,大约为2100e。我们根据所获得的实验结果分析了所制备样品的磁性来源,并探讨了体系的磁性产生机理。本文利用机械合金化方法制备了(Fe, Cu)共掺杂Ti02稀磁半导体粉末。XRD结果表明,未球磨的Ti02由金红石相和锐钛矿相的混合相组成,经过高能球磨后Ti02样品均为金红石相结构,且未检测到单质铁、铜以及它们的氧化物的衍射峰。57Fe穆斯堡尔谱测量也没有发现球磨粉末中存在单质铁及其氧化物的磁分裂六线峰。XPS测试结果进一步支持XRD和穆斯堡尔谱的结果,它们表明铁铜原子已经掺杂进入Ti02晶格。VSM测试表明所有球磨样品均具有室温铁磁性。由XRD、MS和XPS的测试结果,可以知道样品的室温铁磁性不是来自第二磁性相(如单质铁及其氧化物颗粒)作用而是来自(Fe, Cu)共掺杂Ti02本身。当掺杂铜含量≤3.076 at.%时,球磨样品的饱和磁化强度随着掺杂铜浓度的增加而增强；当掺杂铜浓度增加到5.538 at.%时,样品的饱和磁化强度出现明显的减少,这可能是由于反铁磁性相互作用超过铁磁性相互作用导致了磁性的下降。空气气氛退火后,球磨粉末的饱和磁化强度减小了,这表明氧空位缺陷对样品的磁性有重要影响。空气退火过程中氧扩散填充Ti02晶格中的氧空位,使得体系氧空位浓度减少,球磨样品的饱和磁化强度下降。在(Fe, Cu)共掺杂Ti02体系中,氧空位对其铁磁性发挥着重要作用。