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文檔簡介
1、多孔陽極氧化鋁(PAA)膜具有獨特的、均勻的納米級柱狀孔陣列結(jié)構(gòu),以其為模板,在離子液體中采用電沉積方法制備磁性金屬納米線陣列,可得到具有優(yōu)良的垂直磁各向異性和超高密度的磁記錄介質(zhì),這對開發(fā)新型高密度存儲材料具有重要意義。
本文以0.3mol·L-1草酸溶液為電解液,采用兩次陽極氧化(一次陽極氧化1h,二次陽極氧化2h)制備多孔陽極氧化鋁模板。氧化結(jié)束時,階梯降壓處理,以降低阻擋層厚度。之后,將多孔陽極氧化鋁模板放入2g·L-
2、1氯化鐵的飽和草酸水溶液擴(kuò)孔液中擴(kuò)孔處理5.5h。以該方法得到的多孔陽極氧化鋁為陰極,在離子液體[BMIM]BF4電解液中電沉積制備了 Sm-Co合金納米線陣列膜和Tb-Fe-Co合金納米線陣列膜。
電沉積得到的Sm-Co合金納米線陣列膜中的納米線中釤含量較高,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到90%,納米線的長度約為2μm,納米線直徑與多孔氧化鋁模板的孔徑相一致,約為70nm。XRD分析表明,Sm-Co合金納米線的組成主要為SmCo5和Sm2C
3、o17。
通過正交試驗確定了較優(yōu)的脈沖電沉積 Tb-Fe-Co合金的電解液組成為:Fe(BF4)20.75mol·L-1,Co(BF4)20.75mol·L-1,Tb(BF4)31.5mol·L-1,1,4-丁炔二醇2g·L-1。在該鍍液中進(jìn)行電沉積,可以獲得Tb含量最高為31mass%的Tb-Fe-Co三元合金。離子液體中制備的Tb-Fe-Co合金納米線粗細(xì)均勻,納米線直徑與多孔氧化鋁模板的孔徑相一致,均為70nm左右。不同
4、的電沉積時間,可得到不同納米線長度(0.5~2.5μm)的Tb-Fe-Co合金納米線陣列膜。XRD分析表明,Tb-Fe-Co合金納米線組成主要為Tb2Co17和FeCo。
磁性能測試結(jié)果表明,組裝在多孔陽極氧化鋁中的Sm-Co合金納米線陣列膜具有明顯的垂直磁各向異性,矩形比為0.30,矯頑力為314Oe。對組裝在多孔陽極氧化鋁中的Tb-Fe-Co合金納米線陣列膜的測試表明,Tb含量低于20mass%時,Tb-Fe-Co合金納米
5、線陣列膜沒有明顯的垂直磁各向異性;當(dāng)Tb含量大于20mass%時開始具有明顯的垂直磁各向異性,隨著Tb含量的增加,矯頑力(Hc)和剩余磁化強(qiáng)度(Mr)逐漸增大。
針對 Tb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%的Tb-Fe-Co合金納米線,研究了電沉積時間對Tb-Fe-Co合金納米線陣列膜的磁性能的影響,結(jié)果表明,電沉積時間低于15min時,Tb-Fe-Co合金納米線陣列膜沒有明顯的垂直磁各向異性;電沉積時間高于15min時,Tb-Fe-Co合金納
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