鐵氧體納米結構的發(fā)熱特性與微磁學模擬的研究.pdf

1、納米材料的研究，由于其表現出的特殊性能，在國內外是材料學科研究中的前沿熱門課題。納米材料的磁感應發(fā)熱特性在靶向腫瘤治療中的潛在應用吸引了眾多的研究興趣。磁感應發(fā)熱具有三個特點：自發(fā)熱、自控溫度以及有選擇地局部加熱。其發(fā)熱特性的機制和來源的研究具有重要的科學意義和應用價值。 近十年來微磁學模擬越來越成為研究磁性材料的非常重要也是十分必要的方法。通過微磁學模擬能揭示磁性材料內部的磁矩分布，疇壁的演化情況，比如它的形成、傳播、收縮和移

2、動等，從而反映出磁化成核和磁化反轉的機理。對于實驗的研究具有較大的幫助和直接的指導。 本論文的主要工作可分為三個部分 1、研制了頻率范圍為50～200KHz的高功率感應發(fā)熱測量設備，交流磁場可達80mT以上，溫度測量采用自制的溫度自動采集系統。 2、對系列的鐵氧體納米結構材料的磁感應發(fā)熱特性進行了系統的初步研究，主要結果為： (1)用化學共沉淀法制備了一系列不同的摻鈷含量的鈷鐵氧體納米顆粒，由X射線衍射確

3、定其為立方尖晶石結構，形貌測量表明顆粒尺寸為15-20nm。 (2)用高頻磁感應加熱設備對不同鈷含量的鈷鐵氧體納米顆粒的高頻磁感應發(fā)熱特性進行了研究，實驗發(fā)現，隨著鈷含量的增加，鈷鐵氧體納米顆粒的發(fā)熱效率增大，特別是Co<,1.2>Fe<,1.8>O<,4>納米顆粒具有遠大于其他鐵氧體納米顆粒的發(fā)熱效率。 (3)對Fe<,3>O<,4>納米顆粒、Fe<,3>O<,4>納米顆粒鏈的磁感應發(fā)熱特性進行了初步的研究，實驗發(fā)現，

4、由于具有更大的形狀各向異性，Fe<,3>O<,4>納米顆粒鏈具有比Fe<,3>O<,4>納米顆粒更好的發(fā)熱效率。 (4)同時在論文中討論了磁場以及磁性液體的含量、膠粘程度對發(fā)熱效率和溫度的影響，并對發(fā)熱機制進行了初步的探討。 3、我們利用微磁學模擬的手段對Fe<,3>O<,4>納米顆粒、一維Fe<,3>O<,4>納米顆粒點陣以及單根Fe<,3>O<,4>納米線在常溫下的磁行為進行了系統的研究，結果表明Fe<,3>O<,4

5、>納米顆粒點陣的磁行為隨著其內部顆粒間距的減小，各顆粒間的影響增加顯著；當顆粒間重疊達到80nm時，Fe<,3>O<,4>納米顆粒鏈的磁行為與同直徑等尺度的納米線非常相似；一維納米點陣顆粒間距達到40nm時，各納米顆粒零磁場平衡狀態(tài)下的磁矩分布與單個Fe<,3>O<,4>納米顆粒時相同。對單個半徑為80nm的Fe<,3>O<,4>納米顆粒的微磁學模擬得到特殊形狀的磁滯回線，對其形成原因作出了合理解釋。 我們對Ni、Co、NiFe