磁性金属及合金纳米颗粒的控制生长、结构及磁性研究

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1、兰州大学博士学位论文摘要磁性纳米颗粒的形状和尺寸是影响其磁性的两个重要因素。对制备球形纳米颗粒的研究虽然相对较多，但在水溶液中、以水合联氨为还原剂、制备粒径在10衄．100I姐范围内、尺寸可控的球形Ni颗粒还未见报道；对片状磁性纳米颗粒，目前尚未见到有关尺寸控制的研究报道。，，本论文采用液相还原法、利用不同的形状控制机制并控制反应条件，成功地制备了尺寸可控的球形Ni纳米颗粒、片状Ni、FeNi3以及Co纳米颗粒。研究了它们的结构及磁性，讨论了结构与磁性之间的关系。主要内容如下：1．通过控制液相还原反应的具体反应参数，实现了对所制备的磁性纳米

2、颗粒的尺寸控制。2．实验中制备的磁性金属及合金纳米颗粒的形状有球形和片状两种。在溶液中加入的羟乙基羧甲基纤维素(HECMC)对球形纳米颗粒的形状控制有重要作用。而OH．。C在所生成的晶核的特定晶面上的吸附是形成片状纳米颗粒的关键。3．对所制各的不同体系的磁性纳米颗粒的结构和磁性进行了研究。实验共制备了四种不同尺寸的球形Ni纳米颗粒。研究发现，不同粒径的颗粒表面均包覆着HECMC和一层薄的氧化物。所有样品均为面心立方(FCC)结构，不同粒径的颗粒的晶格均发生了膨胀，且点阵常数随颗粒尺寸的降低而降低。磁测量表明，所有样品均为铁磁性。饱和磁化强度

3、均约为45emu儋，低于相应块体值。样品的矫顽、力随颗粒粒径的变化而变化。制各了四种厚度基本相同、但粒径不同的片状Ni纳米颗粒。ⅫS测试表明，在所有样品的颗粒表面均生成了氧化物。颗粒粒径不同，其表面的氧化层厚度不同。样品的晶体结构均为FCC结构。对样品进行的选区电子衍射(SAED)分析表明，片状Ni纳米颗粒的法线方向为【111】方向。其点阵常数随着颗粒尺寸的降低而降低。Ni纳米颗粒在室温条件下均为铁磁性，饱和磁化强度均低于相应块体值。矫顽力随颗粒尺寸的增加而增加。实验制备的三种片状FeNi3纳米颗粒的厚度基本相同、但平均粒径不同。其晶体结构

4、均为FCC结构。对样品所进行的X射线衍射(Ⅺm)和选区电子衍射(SAED)分析表明，片状FeNi3纳米颗粒的法线方向为[11l】方向。不同粒径的FeNi3颗粒的晶格均发生了畸兰州大学博士学位论文变，点阵常数随颗粒尺寸的降低而降低，但都大于相应块体值。FeNi3纳米颗粒在室温条件下均表现为铁磁性。颗粒的饱和磁化强度较相应块体值有所降低。随着颗粒尺寸的增加，其矫顽力增加。实验中共制备了三种不同粒径和厚度的片状Co纳米颗粒。所有样品的晶体结构均为密堆六方口CP)和面心立方叮CC)两相共存。颗粒尺寸不同，相组成不同。片状Co纳米颗粒的法线方向为FC

5、C相的【111】或HCP相的【002】晶向。片状Co纳米颗粒在室温条件下均为铁磁性。颗粒的饱和磁化强度较相应块体值有所降低。随着颗粒尺寸的增加，矫顽力的变化没有明显的规律。本论文采用液相还原法，对Ni、FeNi3、Co等不同成分的磁性纳米颗粒的生长进行了有效的控制。制备了球形和片状的磁性纳米颗粒，研究了不同体系的颗粒的尺寸和形状对其结构和磁性的影响。关键词：纳米颗粒；尺寸控制；形状控制；结构；磁性。H兰州大学博士学位论文Abstract1ksh印eandmes协oflna印eticp枷clesareconsideredt0beme柳。洫po

6、rtamtch赋眦舐Sticsa髓ctil坞meirma印丽cp州ies．Thes)rIl也esisofma弘eticIlanop枷cleswimc011仃olleds曲赳1dshapeisofgreat曲port觚ce觚disan积iveresearChareainrecentyears．h也isw0咄Ni衄∞spI峨s谢thcon仃olleds泌iIl也er姗geoflO·100姗孤1ddi插：rents娩esof11a血叩latelets、)l，i廿1(1i缅舅旧ntcompositionsofNi，FeNi3aIldCohavebe

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