有序鎳納米陣列的形貌控制與磁性研究.pdf

1、一維磁性納米線陣列在超高密度垂直磁記錄以及納米器件方面具有潛在的應(yīng)用前景。在納米材料器件化過(guò)程中存在的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是其制備應(yīng)具有可控性。因此我們利用自制的氧化鋁模板合成了不同形貌和尺寸的鎳納米線陣列,并對(duì)其磁性隨角度變化規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　 主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.采用模板電沉積法制備了直徑約40nm、60nm、300nm的鎳納米線陣列,調(diào)節(jié)電沉積時(shí)間使各直徑鎳納米線陣列長(zhǎng)度基本一致,研究直徑對(duì)鎳納米線陣

2、列磁性隨角度變化關(guān)系的影響。結(jié)果表明鎳納米線陣列矯頑力和剩磁率大小不僅和納米線直徑有關(guān),同時(shí)也受納米線間距遠(yuǎn)近的影響。
　　 2.系統(tǒng)研究了納米線長(zhǎng)度對(duì)大直徑(直徑約300nm)鎳納米線陣列矯頑力和剩磁率隨角度演變規(guī)律的影響,納米線長(zhǎng)度分別為0.85μm、4μm、9μm。當(dāng)納米線長(zhǎng)度約0.85μm時(shí),矯頑力隨角度增加不再減小而是在中間角度出現(xiàn)峰值,且易磁化軸由平行于納米線軸向轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪奔{米線方向。這表明鎳納米線陣列的靜磁相互作用

3、隨線長(zhǎng)度減小而增大,它不僅能夠誘導(dǎo)易磁化軸傾向于垂直納米線軸向,而且對(duì)反磁化機(jī)制也有顯著影響。
　　 3.采用草酸溶液作電解液,以1/√2的倍數(shù)突然改變氧化電壓獲得Y形貌孔洞的氧化鋁模板,利用直流電沉積法合成小直徑Y(jié)形貌鎳納米線陣列,通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)和納米束電子衍射(NBD)對(duì)Y分枝鎳納米線陣列晶體結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征測(cè)試,首次分析探討了分叉處結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理,

4、并研究了矯頑力隨角度化關(guān)系。Y形貌鎳納米線陣列因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)所顯示出的磁性將在垂直磁記錄等方面的工作進(jìn)展中起到一定的促進(jìn)作用,而且在納米電子器件的組裝、集成電路、光導(dǎo)纖維、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域有著誘人的發(fā)展前景。
　　 4.初步探索制備了大尺寸分枝鎳納米線陣列,在磷酸溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化,以1/√2倍數(shù)突然改變電壓,制備得到芽狀分枝結(jié)構(gòu)的大直徑鎳納米線陣列,并首次研究了其磁性隨角度演變規(guī)律。這種特殊形貌可能會(huì)擁有一些奇異的物理和化學(xué)性