铁氧体粉体及薄膜的制备及物性研究

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：铁氧体粉体及薄膜的制备及物性研究论文题目(外文)：Preparationandphysicalpropertiesoftheferritepowdersandthinfilms研究生姓名：吾布力卡斯木·喀迪尔学科、专业：材料物理与化学研究方向：磁性材料导师姓名职称：拜山•沙德克(教授)论文答辩日期2015年05月22日学位授予日期年月日2015届新疆大学硕士毕业论文摘要铁氧体作为重要的现代应用功能材料之一，其独特的性能引起了广泛的应用研究。根据文献报道，当材料的尺寸小到纳米级时，就会

2、产生新奇的特殊性能，从而使其具有广泛的潜在应用价值。MnFe2O4纳米磁性粉体在医学医疗、隐身技术、核磁共振成像技术、锂电池、磁流体、光催化、数据存储等方面的应用要求其具有纳米级尺寸、大小均匀、单分散等性质。目前有多种制备尺寸小且均匀单分散的MnFe2O4纳米磁性粉体的方法，例如：溶胶凝胶法，热分解法，多元醇法等。然而，这些方法都是成本高，资源消耗多，工艺复杂。Fe3O4具有独特的电磁性质，较高的居里温度，半金属性和100%的自旋极化率等特性，使得它在电池电极，吸波材料以及自旋电子学等应用领域具有巨大潜势，吸引了人们对制备Fe

3、3O4薄膜的浓厚的兴趣。很多文献报道了多种制备Fe3O4薄膜的实验方法，例如：磁控溅射法，激光分子束外延法，金属化学沉淀法等。这些方法由于设备昂贵、工艺复杂、成本很高，不适于大规模的生产。本文的创新点在于：采用工艺简单、消耗、成本和设备要求低的多元醇混合水热法制备了尺寸均匀，高分散性好的MnFe2O4纳米磁性粉体；采用溶胶凝胶法制备了Fe3O4薄膜；用普通的水热法在Fe基片上生长了Fe3O4薄膜。目前为止，还没有关于利用普通水热法在Fe基片上制备Fe3O4薄膜的文献报道。本文主要展开了以下四部分研究工作。一、采用水热法制备了M

4、nFe2O4纳米磁性粉体，研究了NaOH浓度对样品的尺寸和物相的影响。实验结果表明，NaOH浓度起了减小颗粒尺寸的作用。当NaOH浓度高达为29.62mol/L时可以合成物相纯，尺寸最小的MnFe2O4纳米磁性粉体。二、在NaOH浓度为29.62mol/L的条件下，采用工艺简单，成本低的多元醇混合水热法实现了制备尺寸很小(小于10nm)、大小均匀、分散性好的MnFe2O4纳米颗粒的可控制备。实验结果表明TREG对MnFe2O4纳米磁性粉体起了分散作用，然而当反应时间超过24h时，纳米颗粒的尺寸依然趋向于不均匀且大。样品的物性测

5、试表明，当MnFe2O4纳米颗粒的尺寸小于10nm时，显I2015届新疆大学硕士毕业论文示出独特的性能。三、采用工艺简单的溶胶凝胶法分别在单晶硅，载玻片，ITO玻璃上制备了Fe3O4磁性薄膜，讨论了基片对实验结果影响。四、利用普通的水热法，在Fe基片上生长了正八面体Fe3O4磁性薄膜，讨论了反应时间对薄膜厚度，表面性质的影响。当反应24h时，所制薄膜表面平滑，没有孔洞，反应时间为24h时，Fe基片上生长的正八面体颗粒表面光滑，3分布均匀，薄膜厚度为20.7m，饱和磁化强度为407emu/cm，矫顽力为10Oe，呈现软铁磁性质

6、。关键字：磁性材料；水热法；MnFe2O4纳米颗粒；Fe3O4薄膜II2015届新疆大学硕士毕业论文ABSTRACTSiniceFerriteisasoneofthemostimportantmodernfunctionalmaterials,it’suniquepropertieshasattractedagreatdealofresearchinapplication.Manyliteraturesreportedthatwhenmaterialsizereducedtonanoscale,itwillproducesom

7、especialperforrmancethatmakeithavegreatpotentialabilityinapplicationfields.TheapplicationofMnFe2O4magneticnanoparticlesinmedicalhealthcare,stealthtechnology,magneticresonanceimaging(MRI),lithium-ionbatteries,magneticfluids,photocatalysis,datastorageetcrequireits’uni

8、formitymonodispersewithnanoscalenarrowsize.Manyexperimentalmethodsarereportedaboutsynthesizingsmallsize,uniformlymonodispersenanoparticles