鐵磁-非鐵磁Ni-Zn、Co-Zn及氧化物納米線制備與性能研究.pdf

1、本文基于陽極氧化鋁模板(AAO)，采用直流電沉積技術(shù)成功制備了系列鐵磁/非鐵磁Ni-Zn、Co-Zn系列復(fù)合納米線，之后通過后退火技術(shù)對合金納米線在不同溫度、不同氣氛條件下進行退火處理，得到合金氧化物納米線，并對各自產(chǎn)物進行了相關(guān)物性研究。
　　 本文主體可分為三部分：
　　 1.首先，我們在實驗室中采用二次氧化方法制備了不同規(guī)格的AAO模板。鑒于制備過程中電解液存在的諸多因素，如：成分、濃度、pH值及氧化電壓對模板的影

2、響，本文分別采用多種不同電解液，并通過對上述參數(shù)的合理調(diào)節(jié)，制備出了較為理想的AAO模板。并采用掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微鏡(AFM)對AAO模板表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明，分別在硫酸和草酸電解液中制備的AAO模板孔洞較為規(guī)則，而在磷酸溶液中制備的模板孔道則容易分叉；另一方面，同等條件下，磷酸溶液中制備的模板孔徑最大，草酸溶液中制備的模板孔徑次之，而硫酸溶液中制備的模板孔徑最小。
　　 2.論文的第二部分，基于

3、前邊制得的AAO模板，利用自制電解槽，采用直流電沉積技術(shù)，分別在不同電壓下制備了NixZn1-x、CoxZn1-x系列二元金屬復(fù)合納米線，并分別采用X 射線衍射儀（XRD）、電子能譜儀（EDS）、掃描電子顯微鏡（SEM）及透射電子顯微鏡（TEM）等對二元金屬復(fù)合納米線的結(jié)構(gòu)、組分及形貌進行了表征。實驗結(jié)果表明，采用直流電化學(xué)沉積方法，可以實現(xiàn)二元金屬復(fù)合納米線的制備；利用各金屬元素之間電化學(xué)位的不同，通過改變沉積電壓可以對合金納米線中的

4、元素組分比進行調(diào)節(jié)，從而影響合金納米線的微觀結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)。
　　 在成功合成上述合金納米線之后，利用多功能物理性能測試系統(tǒng)(PPMS)對納米線陣列的磁特性進行了研究。通過對NixZn1-x、CoxZn1-x二元金屬復(fù)合納米線陣列磁性測量結(jié)果顯示，低電壓下沉積的合金納米線表現(xiàn)出來的磁各向異性較弱，隨沉積電壓的升高，納米線中非鐵磁性金屬鋅的含量會逐漸增大，同時納米線體系表現(xiàn)出較強的磁各向異性。對于NixZn1-x合金納米線，我們認為

5、這種變化是由于在合金共沉積過程中非鐵磁性金屬的進入，破壞了原有磁性納米線的完整性，是靜磁耦合作用與形狀各向異性共同作用的結(jié)果；而后者則是由于納米線中Co2+離子含量變化引起的磁晶各向異性與納米線形狀各向異性共同作用的結(jié)果。
　　 3.通過對上述二元金屬復(fù)合納米線在不同溫度、不同氣氛條件下進行后期退火處理，并成功制備出鐵磁性金屬Co摻雜ZnO納米線，并對CoxZn1-xO進行了形貌及結(jié)構(gòu)的表征，利用PPMS系統(tǒng)對其磁學(xué)特性進行了測