脉冲电压沉积制备金属Ni纳米线阵列及磁性能

以硫酸溶液为电解质,采用两步电化学阳极氧化法制备了氧化铝有序多孔膜,孔径为20nm,孔间距为50nm左右,孔洞密度为4.5×1010个/cm2.以此多孔膜为模板,以脉冲信号为沉积电压制备了金属Ni纳米线阵列,单根纳米线直径为15～20nm,择优取向为Ni(220)晶面.磁滞回线结果表明垂直于膜面的方向为易磁化方向,当磁场垂直于膜面时,矩形比高达90.5%,矫顽力为63.84kA/m.     

阳极氧化铝底层对SmTbCo薄膜磁性能与结构影响的研究

采用两次阳极氧化法制备了孔洞排列有序的多孔氧化铝基底,并在其上用磁控溅射法制备了SmTbCo垂直磁化膜. 振动样品磁强计（VSM）测试结果显示,加入阳极氧化铝底层后可以将SmTbCo薄膜的矫顽力从370kA/m提高到530kA/m,并且随着氧化铝底层孔洞直径的减小,上层SmTbCo磁性薄膜的矫顽力与剩磁矩形比随之增大. 由薄膜断面的扫描电镜（SEM）照片可以看出,阳极氧化铝底层由于其自组织效应所形成规则密集的六角边形多孔结构能够明显促使上层的SmTbCo磁性薄膜生成柱状结构. 这一柱状结构提高了薄膜的矫顽力,从而拓宽了SmTbCo薄膜材料在超高密度垂直磁记录中的应用.     

两次氧化条件对阳极氧化铝孔洞的影响

采用两次阳极氧化法在草酸溶液中制备多孔氧化铝(AAO),分别研究了电压、氧化时间及草酸溶液浓度对AAO孔洞特征的影响。结果表明,在第一次氧化过程中孔间距随氧化电压的提高而增大,氧化时间和草酸溶液浓度几乎没有影响;在第二次氧化过程中时间、电压及草酸溶液浓度对孔间距基本无影响,但是随着氧化电压的增大AAO孔径明显增大,孔洞呈六方阵列排布。此外,第二次氧化电压增大时孔洞形状由圆形到长条形、再到六边形变化;第二次氧化草酸溶液浓度增大至0.4 mol/L时所制备的AAO的相邻孔洞沿特定取向发生贯穿现象,甚至溶解,而孔洞整体分布有序性几乎不受影响。     

多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板,研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明,退火后在60V电压、0.6mol/L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8.2×109个/cm2。     

分散的Sm-Co永磁纳米颗粒的机械化学合成及磁性能

通过机械化学合成方法制备了矫顽力分别为2.95×106、2.83×106和8.60×105A/m的分散的单晶纳米Sm2Co7、SmCo5和Sm2Co17硬磁颗粒。研究了球磨时间、原料配比和退火工艺等对所制备的纳米永磁颗粒的微观组织、结构和磁性能的影响。结果表明,机械化学球磨时间至少是4h或更长时才能获得Sm-Co硬磁合金粉末。原料经过高能球磨后、未退火时,由于大部分颗粒为非晶结构,矫顽力较低,随着退火温度的上升,矫顽力增大,当退火温度为600℃时,达到最大值为2.83×106A/m,然后,随着退火温度的进一步升高,矫顽力减小。Sm-Co纳米颗粒的粒径随着退火温度的降低而明显减小。     

热处理温度对纳米Mn-Zn铁氧体微粒的Ms、Hc的影响

采用柠檬酸盐自燃烧法制备纳米锰锌(Mn-Zn)铁氧体微粒,研究后续热处理温度对产物的饱和磁化强度(Ms)、矫顽力(Hc)的影响.结果表明,纳米Mn-Zn铁氧体微粒的Ms、Hc随着热处理温度的升高,变化趋势都是先增大后减小.Ms在热处理温度为450℃时,达到最大值(46.8Am2/g);Hc在热处理温度为400℃时,达到最大值(2.7×105A/m) .纳米Mn-Zn铁氧体微粒的单畴临界尺寸大约为58nm.     

分散的Sm-Co永磁纳米颗粒的机械化学合成及磁性能

通过机械化学合成方法制备了矫顽力分别为2.95×106、2.83×106和8.60×105 A/m的分散的单晶纳米Sm2Co7、SmCo5和Sm2Co17硬磁颗粒。研究了球磨时间、原料配比和退火工艺等对所制备的纳米永磁颗粒的微观组织、结构和磁性能的影响。结果表明,机械化学球磨时间至少是4h或更长时间才能获得Sm-Co硬磁合金粉末。原料经过高能球磨后、未退火时,由于大部分颗粒为非晶结构,矫顽力较低,随着退火温度的上升,矫顽力增大,当退火温度为600℃时,达到最大值为2.83×106 A/m,然后,随着退火温度的进一步升高,矫顽力减小。Sm-Co纳米颗粒的粒径随着退火温度的降低而明显减小。     

CoFe2O4纳米线阵列的制备与磁性

在氧化铝模板的纳米孔洞中,用电化学的方法沉积钴铁合金纳米线,经过550℃、30h氧化处理,成功制备出钴铁氧体纳米线阵列.分别用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁场计(VSM)对样品的形貌、晶体结构和磁学性质进行了表征测试.TEM观察结果显示纳米线粗细均匀,直径约为70nm.XRD显示纳米线的物相结构为CoFe2O4;VSM测试结果表明,CoFe2O4纳米线阵列的磁滞回线矫顽力为1.190×105A/m,比氧化处理前的钴铁合金纳米线阵列有显著提高.     

超声波辅助扩孔对氧化铝模板结构的影响

在0.3mol/dm3的草酸溶液中,采用二次阳极氧化法制备多孔氧化铝模板,研究了阳极氧化后的扩孔处理对多孔膜形貌和结构的影响.SEM和FE-SEM结果表明,经20min超声波扩孔处理后,多孔氧化铝模板纳米孔的结构更加趋于规则,表观孔径从30nm增大到70nm,其扩孔效果较常规扩孔方法更为明显.超声波扩孔时间增加到40min后,多孔膜孔径扩大至100nm,但某些区域的纳米孔壁已被部分溶解.在一定的电压范围内,随着电压增加,经超声波扩孔后的多孔氧化铝膜孔径增大,有序度有较大提高.     

Fe0.3Co0.7纳米有序阵列的制备和磁性

使用小孔径阳极氧化铝模板制备Fe0.3Co0.7纳米线有序阵列,研究了热处理对其磁性的影响.结果表明,热处理对Fe0.3Co0.7纳米线有序阵列的结晶度和局部形状各向异性有重大的影响,导致纳米阵列的矫顽力和剩磁比发生相应的变化.在适当热处理条件下获得的Fe0.3Co0.7纳米线有序阵列具有较高的矫顽力和剩磁比.在H2保护下550℃处理时获得最高的矫顽力2.63×105 A/m,矫顽力随着热处理时间的增加先是快速增加,然后趋向平缓,最后有一定程度的下降.