磁性NiO納米環(huán)的氣泡模板法制備及氣泡多級(jí)破裂機(jī)制的研究.pdf

1、環(huán)狀納米結(jié)構(gòu)是一種很有潛力的納米器件單元，它在電子學(xué)、光學(xué)、光電子學(xué)、信息存儲(chǔ)、生物探測(cè)等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于環(huán)狀納米結(jié)構(gòu)的研究，首先就是解決如何能夠大面積、低成本地制備出幾何形狀規(guī)則的納米環(huán)的問(wèn)題。目前，納米環(huán)的制備方法主要有模板刻蝕法、液相化學(xué)法、分子束外延法，這些方法存在著實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)條件苛刻、需要高端昂貴的設(shè)備等不便之處。本文中，我們進(jìn)一步發(fā)展了氣泡模板法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是低成本，操作簡(jiǎn)單而且能夠大面積制備N(xiāo)iO納

2、米環(huán)。在這種方法中，氣泡通過(guò)多級(jí)破裂至納米氣泡，納米氣泡起到了模板的作用。
　　 NiO納米環(huán)的制備流程為：首先，配制含有硝酸鎳的SiO2溶膠；其次，采用浸漬提拉法在玻璃襯底或者硅襯底上形成Ni(NO3)2/Si O2薄膜，最后經(jīng)過(guò)熱處理得到NiO納米環(huán)。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行形貌與晶體結(jié)構(gòu)表征，SEM結(jié)果顯示NiO納米環(huán)的結(jié)構(gòu)完整，分布均勻，排列緊密，平均外直徑約為100～150

3、 nm，環(huán)壁厚大約10～20 nm，納米環(huán)之間的平均距離約為200-300 nm。XRD結(jié)果表明所得到的產(chǎn)物為面心立方晶體結(jié)構(gòu)的NiO。研究了溶膠中各物質(zhì)的比例、硝酸鎳濃度、熱處理方式等對(duì)NiO納米環(huán)產(chǎn)生影響的因素，獲得了大面積制備形狀規(guī)則的納米環(huán)的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。初步研究了NiO納米環(huán)的室溫磁性能，結(jié)果顯示在室溫下NiO納米環(huán)具有弱的鐵磁性，矯頑力大約為670 Oe，剩余磁化強(qiáng)度約為8.1×10-4 emu/cm2。
　　 根據(jù)