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《不同间距的钴纳米粒子一维链的制备及磁性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第33卷第4期低温物理学报Vol.33,No.42011年8月CHINESEJOURNALOFLOWTEMPERATUREPHYSICSAugust2011不同间距的钴纳米粒子一维链的制备及磁性能研究1,22熊杰陈乾旺1海军工程大学理学院,武汉430033;2中国科学技术大学材料科学与工程系,合肥230026收稿日期:20101117;修回日期:20110122摘要在室温条件下用简单、易操作的方法磁诱导自组装制备出钴纳米粒子一维链状结构,研究了工艺条件对钴链中粒子的大小以及间距的影响.重点分析了两种不同粒径及间距的钴纳米粒子链状结构的磁性与温度的
2、变化关系,发现钴纳米粒子链状结构在室温时呈超顺磁性,而在10K时呈弱铁磁性.提出了间距长(约10nm左右)的纳米链更趋近于单个纳米粒子的超顺磁性状态,而间距短(约5nm左右)的钴纳米链更趋近于铁磁性的钴纳米线的观点.关键词:钴纳米粒子,磁场诱导自组装,磁性,链状结构PACC:3320R,6146,7500PREPARATIONANDMAGNETICPROPERTIESOF1DCOBALTNANOCHAINSTRUCTUREWITHDIFFERENTINTERPARTICLESPACING1,22XIONGJieCHENQianwang1CollegeofScience,
3、NavalUniversityofengineering,Wuhan430033;2DepartmentofMaterialsScience&Engineering,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026Receiveddate:20101117;revisedmanuscriptreceiveddate:20110122AbstractOnedimensional(1D)cobaltnanochainshavebeensuccessfullypreparedbyasimplesolutionb
4、asedrouteatroomtemperature.Bytuningtheexperimentalparameters,twokindsofnanochainswithdifferentdiametersandinterparticlespaceshavebeensynthesized.Magneticmeasurementsshowthatthenanochainsaresuperparamagneticatroomtemperature,whiletheyexhibitweakferromagnetismat10K.Itissuggestedthatthenanoch
5、ainswithalargerinterparticlespaceabout10nmhavelikesuperparamagneticsinglenanoparticle,whilethosewithasmallerinterparticlespaceabout5nmactlikeferromagneticcobaltnanowires.Keywords:cobaltnanoparticle,magneticfieldinducedassembly,magneticproperties,chainlikePACC:3320R,6146,7500[1~5]结构受到了学术界的
6、广泛关注.迄今为止,各国1引言研究人员通过一系列的自组装技术已经得到了大量[6~9]的一维、二维和三维有序结构,在磁流体以及生近十几年来,由于有序结构在制备纳米器件方物医学,高密度磁存储介质等领域中的巨大应用前面具有巨大的潜力以及纳米构筑单元在空间的有规景的刺激下,磁性纳米有序结构的制备与组装的研[10]律取向和排列有可能为其带来许多新颖的性质,自究也同样引起了极大的关注.近几年来,利用化组装各种纳米尺度结构单元形成高度有序的功能化学合成方法,尤其是金属有机盐热分解法控制纳米第4期熊杰等:不同间距的钴纳米粒子一维链的制备及磁性能研究309磁性粒子形状和尺寸方面的研究取得
7、了重大的进氧蒸馏水溶解40.0mg硼氢化钠配制成1.0g/L的[11~13]展.然而,关于磁性纳米粒子有序结构的报道硼氢化钠水溶液,用滴管逐滴地将新制备的1.0g/L相对较少,这是由于存在附加的磁相互作用,使得磁的硼氢化钠溶液逐滴缓慢地滴入到第一步配好的二性纳米材料的组装要远比其它非磁性体系复杂得价钴离子和PVP水溶液中,整个滴加过程始终保持多,因此要获得大量的磁性有序纳米结构就显得格通氮气和磁力搅拌.在滴加过程中,溶液颜色从粉红外的困难.到黄到黑地逐渐转变.最后溶液呈现出明亮的乌黑与传统的一维纳米材料