模板法制备一维铁氧体纳米线(管)与其磁性能分析

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1、沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工

2、大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：1第2章多孔阳极氧化铝膜的制备第1章绪论1.1铁氧体磁性材料铁氧体一般是指铁族元素和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物。它是一种具有亚铁磁性的强磁性材料，故通称为铁氧体磁性材料。从它的电特性看来，属于半导体范畴，所以有的铁氧体也称为磁性半导体。随着生产的发展，铁氧体不仅已在自动控制、通讯广播、仪器仪表和计算技术等方面已成为不可或缺的组成部分，而且在卫星通讯、宇宙航行、污染处理和信息

3、显示方面也开辟了新的广阔应用前景。铁氧体材料与器件的发展，往往和磁学、固体物理学、无线电电子学、固体物理化学等基础学科的发展有密切联系，它们相互促进，相互发展，不断开辟出新的应用领域。铁氧体种类繁多，根据目前在实际生产中的应用情况，铁氧体磁性材料可分为硬磁铁氧体、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、旋磁铁氧体和压磁铁氧体等五种，各有单晶、多晶和薄膜等形式。铁氧体的磁性与其结构有密切关系，其晶体结构主要有尖晶石型、磁铅石型、石榴石型三种[1]。1.1.1尖晶石型铁氧体1.1.1.1尖晶石型铁氧体的组成及晶体结构凡是晶体结构和天然矿石-镁铝尖晶石(MgAl2O4)的结构相似的铁氧体，称为尖晶

4、石型铁氧体。其晶体结构属于立方晶系，化学分子式可以用MeFe2O4(或AB2O4)表示。其2+2+2+2++2+中Me为金属离子Mn、Mg、Zn、Ni、Li、Fe等；而Fe为三价离子，也可以被3+3+2+4+其他三价金属离子Cr、Al、或Fe、Ti所代替。总之，只要几个金属离子的化学价总数为8价，能与四个氧离子化学价平衡即可。尖晶石型晶体结构的一个晶胞共有56个离子，相当于8个MeFe2O4，其中有32个氧离子，24个金属离子。图1.1是镁铝尖晶石(MgO·Al2O3)晶体的一个晶胞。直径大的氧离子(0.265nm)占据了晶体的大部分空间，直径较小的金属离子1沈阳理工大学硕士

5、学位论文3+2+2-Al(0.116nm)和Mg(0.156nm)镶嵌在氧离子之间的空隙里，且有一定规律。O之间的间隙只有四面体间隙和八面体间隙两种，四面体中心位置为A位，八面体中心为B位，8个Mg2+占A位，16个Al3+占B位[1,2]。abc[3]图1.1镁铝尖晶石的晶体结构(a)晶胞；(b)四面体空隙；(c)八面体空隙Figure1.1MgAl2O4crystalstructure(a)Cell；(b)Tetrahedron；(c)Octahedral一般来说，每种金属离子都有可能占据A位或B位，其离子分布式(或结构式)可表2+3+2+3+示为：(MeδFe1-δ)[

6、Me1-δFe1+δ]O4，式中以()表示A位，以[]表示B位，δ为变数。2+3+根据离子分布状态可以归纳为三种类型：(1)δ=1，离子分布式为(Me)[Fe2]O4，表示2+所有A位都被Me占据，这种分布和MgAl2O4尖晶石相同，称为正尖晶石结构的铁氧3+2+3+3+体；(2)δ=0，离子分布式为(Fe)[MeFe]O4，表示所有A位都被Fe占据，而B位则3+2+2+3+分别被Fe、Me各占据一半，这种分布和镁铝尖晶石相反，不是Me占A位而是Fe占A位，故称为反尖晶石结构的铁氧体；(3)0<δ<1，大多数铁氧体的δ值介于0~1之间，2+3+2+3+其离子分布式为(MeδF

7、e1-δ)[Me1-δFe1+δ]O4，称为中间型(或正反型混合)的尖晶石结构的铁氧体。金属离子占据A、B位置的趋势是各种因素的综合平衡结果。一般认为尖晶石结构中的B位比A位大，所以离子半径大的倾向于占B位，离子半径小的倾向于占A位；低价离子倾向于占A位，高价离子倾向于占B位。此外，氧参量较大时，离子键势能较低，有利于低价离子占A位，反之则高价离子占A位。金属离子的分布和杂化键、33+3+2+共价键的形成也有一定的关系。一般认为具有sp杂化键的金属离子Ga、In、Zn、2第2章多孔阳极氧化铝膜的制备2+