AAO模板法制備的一維磁性納米管及納米線陣列的結(jié)構(gòu)與磁性.pdf

1、近年來，在納米科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，低維材料在基礎(chǔ)研究方面方興未艾，其潛在的應(yīng)用價(jià)值和所提出的新穎物理問題，吸引了眾多的科學(xué)工作者的注意。而一維的納米線、納米管也一直是人們注意的焦點(diǎn)。 磁性納米線、納米管在超高密度存儲(chǔ)、催化化學(xué)及納米醫(yī)學(xué)、生物科技等方面存在著巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文利用電化學(xué)方法制備出多孔氧化鋁模板(AAO模板)，并以此為模具制備出了一維NiFe<,2>O<,4>納米管及 Co<,x>Cu<,1-x>(0.20

2、≤x≤0.85)納米線陣列。 在本論文中，我們以Ni和Fe的硝酸鹽為沉積液，利用模板浸泡沉積法，再經(jīng)過不同溫度下熱處理，成功制備了NiFe<,2>O<,4>納米管，可通過變化模板制備條件來改變納米管的長(zhǎng)度及直徑，也可通過沉積的工藝條件來控制納米管的管壁厚度，并且發(fā)現(xiàn)此方法對(duì)于制備氧化物納米管來說具有通用性。 分別以400℃，500℃，600℃進(jìn)行熱處理而得到鎳鐵氧體納米管。分析了樣品的結(jié)構(gòu)、形貌，并對(duì)其磁性進(jìn)行了初步的研

3、究。透射電鏡(TEM)和選區(qū)電子衍射表明樣品為多晶的管狀結(jié)構(gòu)；XRD和原子吸收光譜的測(cè)試表明樣品為尖晶石結(jié)構(gòu)；室溫和低溫穆斯堡爾譜(MS)的測(cè)量表明，由于納米管的特殊結(jié)構(gòu)，其界面原子狀態(tài)占有很大的比例。并且隨熱處理溫度的升高，納米管的晶粒長(zhǎng)大，超精細(xì)場(chǎng)也隨之增大。而樣品的宏觀磁性并沒有表現(xiàn)出明顯的各向異性。 我們用多孔氧化鋁模板，以混合的Co和Cu的硫酸鹽溶液作為電解液，用電化學(xué)沉積的方法制備出。Co<,x>Cu<,1-x>(0

4、.20≤x≤0.85)合金納米線陣列，納米線直徑約70 nm，長(zhǎng)度約4μm，長(zhǎng)徑比大于50，粗細(xì)較均勻且分散性較好。X射線衍射分析的結(jié)果表明Co和Cu形成了單相固溶體，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量表明樣品具有明顯的磁各向異性。 對(duì)樣品在不同溫度下進(jìn)行熱處理，使亞穩(wěn)態(tài)的Co-Cu固溶體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，XRD分析表明650℃熱處理后會(huì)在納米線中形成分離的Co相和Cu相。VSM結(jié)果看出，當(dāng)外場(chǎng)垂直于納米線長(zhǎng)軸方向時(shí)，不同溫度下熱處理