鈷納米線和釤錳合金納米管的制備和磁性研究.pdf

1、磁性納米線或管陣列的制備和其磁性能研究已逐漸成為了人們研究的熱點。本文中，我們通過電化學(xué)沉積法在陽極氧化鋁(AAO)模板內(nèi)成功制備出了Co納米線和Sm-Mn合金納米管。所用AAO模板包括商業(yè)模板和自制陽極氧化鋁模板。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射儀(XRD)對樣品的形貌和晶體結(jié)構(gòu)進行了表征，用X射線能量色散儀(EDS)確定了樣品的成份，用振動樣品磁強計(VSM)和超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)對樣品的磁

2、性能進行了測量。
　　本實驗中，高度有序的多孔陽極氧化鋁模板是通過二次陽極氧化法獲得的。通過調(diào)整開孔和擴孔時間得到不同孔徑的模板。當開孔和擴孔時間約為180 min時模板的孔徑約為54 nm，而開孔和擴孔時間約為390 min時模板的孔徑約為105nm。
　　我們利用不同孔徑的陽極氧化鋁模板制備出了直徑分別為76 nm、105 nm、215nm、300 nm的Co納米線。隨沉積電壓從-0.95 V減小到-1.15V，Co納米

3、線陣列的晶體結(jié)構(gòu)由單晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑B(tài)。磁性測量顯示Co納米線陣列具有明顯的磁各向異性，易磁化軸垂直于納米線的軸線。Co納米線磁各向異性主要決定于形狀各向異性能、納米線間靜磁相互作用能和磁晶各向異性能之間競爭，而納米線間靜磁相互作用能是占據(jù)主導(dǎo)作用的，所以誘導(dǎo)易磁化方向沿垂直納米線方向。在空氣中高溫退火后，Co納米線出現(xiàn)了交換偏置，這是因為退火過程中表面形成反鐵磁氧化層。
　　在不同孔徑的陽極氧化鋁模板內(nèi)制備出了直徑分別為76 nm

4、、105 nm、215nm、300 nm的Sm-Mn合金納米管。EDS分析確定納米管是由Sm和Mn元素組成。XRD、HRTEM和SEAD分析證明了納米管的晶體結(jié)構(gòu)是非晶的，沒有擇優(yōu)生長取向。磁性測量顯示Sm-Mn合金納米管陣列具有明顯的磁各向異性能，易磁化軸平行于納米管的軸線。這是因為形狀各向異性能起主導(dǎo)作用。Sm-Mn合金納米管的直徑越小，其靜磁相互作用的強度越小，其矯頑力越大，Sm-Mn合金納米管的磁各向異性能中的形狀各向異性能的作