基于模板的鐵磁金屬合金納米管的制備、表征和物性.pdf

1、具有高度有序的納米孔洞陣列的多孔陽極氧化鋁（AAO）模板由于其良好的絕緣性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及制備方法簡(jiǎn)單、原料便宜等特點(diǎn)在制備一維納米材料的實(shí)驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是基于AAO模板的電沉積法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、參數(shù)可控的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，更掀起了對(duì)一維納米線、納米管的研究熱潮。本文利用直流電沉積法在多孔陽極氧化鋁模板上成功制備了鐵磁性FeNi、FeCo、CoNi二元復(fù)合金屬納米管，并分別采用SEM、TEM、XRD、EDS、PPMS等儀器對(duì)

2、樣品的形貌、晶體結(jié)構(gòu)、組分以及磁性性能和磁化反轉(zhuǎn)模式進(jìn)行了詳細(xì)的研究:
　　 1、采用基于AAO模板的直流電沉積法在復(fù)合電解液中制備得到了具有高縱橫比的FeNi、FeCo、CoNi二元復(fù)合金屬納米管，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)給定的體系中，存在一個(gè)將沉積產(chǎn)物劃分為納米線和納米管的臨界電位(vc），當(dāng)沉積電位大于該臨界電位時(shí)，沉積產(chǎn)物是納米管，相反，產(chǎn)物為納米線。這為實(shí)驗(yàn)中電位的選擇打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 2、對(duì)制備的FeNi二

3、元復(fù)合金屬納米管進(jìn)行表征，XRD結(jié)果顯示隨著沉積電位的增加，納米管的結(jié)晶變差，但是總體呈(111)面擇優(yōu)取向。由于Fe、Ni在電沉積過程中發(fā)生了異常共沉積，納米管中Fe元素的成分隨著沉積電位的增加而減少。磁性測(cè)試結(jié)果顯示FeNi二元復(fù)合金屬納米管具有非常明顯的平行納米管方向的磁各向異性，理論計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施加磁場(chǎng)方向平行于納米管時(shí)其磁化反轉(zhuǎn)方式與卷曲模式符合的很好，但是當(dāng)施加磁場(chǎng)方向與納米管成角度時(shí)，納米管的磁化反轉(zhuǎn)方式由卷曲模式轉(zhuǎn)變

4、為一致轉(zhuǎn)動(dòng)模式。
　　 3、對(duì)制備的FeCo二元復(fù)合金屬納米管進(jìn)行表征，XRD結(jié)果顯示FeCo合金納米管為密堆積六方結(jié)構(gòu)，隨著沉積電位的增加，納米管的結(jié)晶變得更加致密，并且呈(220)面擇優(yōu)取向。對(duì)納米管的成分進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e、Co的電沉積符合平衡電沉積規(guī)律，納米管中Fe、Co成分比與電解液中成分均為1∶9。磁性測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)FeCo二元復(fù)合金屬納米管不僅具有非常明顯的平行納米管方向的磁各向異性并且其矯頑力和剩余磁化強(qiáng)度都非常

5、大，同時(shí)其磁化反轉(zhuǎn)方式呈現(xiàn)由T型向V型的異常轉(zhuǎn)變。
　　 4、對(duì)制備的CoNi二元復(fù)合金屬納米管進(jìn)行表征，XRD結(jié)果顯示CoNi合金納米管為密堆積六方結(jié)構(gòu)，隨著沉積電位的增加，納米管的結(jié)晶變得更加致密，沒有明顯的擇優(yōu)取向。由于Co、Ni沉積過程中發(fā)生了異常共沉積，Co較Ni優(yōu)先沉積，而配制的電解液中Ni含量非常少，所以納米管的成分主要為Co元素。磁性測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)CoNi二元復(fù)合金屬納米管具有平行納米管方向的磁各向異性，矯頑力和剩