合金系列磁性一维纳米线制备和性能的研究

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1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsPhysicsandChemistryTHEPREPARATIONANDMAGNETICPERFORMANCESTUDYOFALLOYSERIESNANOWIRESbyTanGuangxingSupervisor：ProfessorTangChengchunAssociateprofessorChenGuifengMarch2012河北工业大学硕士学位论文合金系列磁性一维纳米线的制备和性能研究摘要科学技术的快

2、速发展改变了人们的日常生活，材料科学越来越成为研究的热点。纳米线、纳米管、纳米带等一维纳米材料因其独特的光学、电学、磁学性质受到了广泛的关注。合金系列纳米线作为特殊的一维纳米材料，对其制备方法和磁学性质的报道逐年递增。本论文旨在创新性探索研究制备合金系列磁性纳米线的制备方法以及磁学性能。VLS机制和SLS机制方法制备半导体纳米线屡见不鲜，本论文创新的分别将其应用到制备合金纳米线。实验用CVD设备，结果显示VLS机制方法没有生长出预想的理论线状结构，而实验用磁控溅射溅射设备，SLS机制方法的结果显示出实验样品呈明显线状生长。本论文进一步研究了合金液滴、元素间扩散、保

3、护气体流量和热处理时间等因素对实验的影响，实验的探索为今后合金系列纳米线的制备奠定了实验基础。模板法制备合金系列纳米线是较成熟的方法，孔径均一的高质量AAO模板是制备合金纳米线的基础行研究。实验中着重研究了AAO模板的制备，实验研究了包括电解液类型、电解液浓度与温度、外电场稳恒电压、电解液平衡搅拌以及对高纯铝片预处理等因素对模板的质量的影响。合金纳米线在传感器、表面催化、超高密度磁记录中应用广泛，实验特别研究了Co-Fe合金纳米线的磁学性能，进一步研究了热处理后Co-Fe合金纳米线的结构和磁学性质的变化，表征结果显示Co-Fe合金纳米线具有强的形状各向异性，磁场平

4、行于纳米线长径方法磁化容易，矫顽力等磁学性质较垂直纳米线长径方向大很多，并且在热处理后Co-Fe合金纳米线的结构中由于被氧化出现了磁晶各向异性强的钴铁氧体晶体，造成矫顽力、剩磁比等磁学性能有所改善。关键词：VLS机制SLS机制AAO模板磁性纳米线形状各向异性i合金系列磁性一维纳米线的制备和性能的研究THEPREPARATIONANDMAGNETICPERFORMANCESTUDYOFALLOYSERIESNANOWIRESABSTRACTThedevelopmentofthescienceandtechnologyrapidlychangedpeople'slif

5、e，andmaterialwhichisthebasicsubjecthasbecomemoreandmoreimportant.Thequantityofthepaperaboutone-dimensionalnanomaterialssuchasNanowires,nanotubes,andnanobeltandsoonincreasesyearbyyears.Alloynanowiresarespecialone-dimensionalnanomaterialsduetomuchuniquepropertiesofmagnetic,opticalandele

6、ctrical.Theresearchandpreparationmethodsofalloynanowirescausemoreresearchers’attention.Thepurposeofthispaperistoresearchthepreparationmethodsandmagneticpropertiesofmagneticnanowires.ThispapermakesmagneticnanowiresusingCVDdevicewhichfoundationisVLSandSLSmechanism.Atlast,thegrowthrhythm

7、ofthesampleisdifferentfromourideas.ThesubstrateiscoveredagoldthinfilmbyMagnetronSputteringSystemorvacuumsputteredreactorbeforeexperiment.TheultimateresultisnotthreadinessonthebasisofSEMimage.Thetestshouldchoicetheappropriatetemperatureinlinewithbinaryphasediagramandchoicetheappropriat

8、esubs