AAO模板法制备的一维磁性纳米管及纳米线阵列的结构与磁性

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1、兰州大学硕士学位论文AAO模板法制备的一维磁性纳米管及纳米线阵列的结构与磁性姓名：宋力晶申请学位级别：硕士专业：物理学、凝聚态物理指导教师：李发伸20070501宋力晶兰州大学硕士学位论文摘要近年来，在纳米科学技术蓬勃发展的背景下，低维材料在基础研究方面方兴未艾，其潜在的应用价值和所提出的新颖物理问题，吸引了众多的科学工作者的注意。而一维的纳米线、纳米管也一直是人们注意的焦点。磁性纳米线、纳米管在超高密度存储、催化化学及纳米医学、生物科技等方面存在着巨大的应用价值。本文利用电化学方法制备出多孔氧化铝模板(AAO模板)，并以此为模具制备出了一维Ni

2、Fe204纳米管及Co。Cul。f0．20<_x<0．85)纳米线阵列。在本论文中，我们以Ni和Fe的硝酸盐为沉积液，利用模板浸泡沉积法，再经过不同温度下热处理，成功制备了NiFe204纳米管，可通过变化模板制备条件来改变纳米管的长度及直径，也可通过沉积的工艺条件来控制纳米管的管壁厚度，并且发现此方法对于制各氧化物纳米管来说具有通用性。分别以4000C，500oC，600oC进行热处理而得到镍铁氧体纳米管。分析了样品的结构、形貌，并对其磁性进行了初步的研究。透射电镜(TEM)和选区电子衍射表明样品为多晶的管状结构；XRD和原子吸收光谱的测试表明样

3、品为尖晶石结构；室温和低温穆斯堡尔谱(MS)的测量表明，由于纳米管的特殊结构，其界面原子状态占有很大的比例。并且随热处理温度的升高，纳米管的晶粒长大，超精细场也随之增大。而样品的宏观磁性并没有表现出明显的各向异性。我们用多孔氧化铝模板，以混合的Cof[1Cu的硫酸盐溶液作为电解液，用电化学沉积的方法制备出co。Cul．。(0．20_

4、。对样品在不同温度下进行热处理，使亚稳态的Co—Cu固溶体的结构发生了变化，XRD分析表明650oC热处理后会在纳米线中形成分离的co相和cu相。VSM结果看出，当外场垂直于纳米线长轴方向时，不同温度下热处理的样品矫顽力随热处理温度的变化很小，磁滞回线没有明显的变化；而当外场平行于纳米线长轴方向时，不同温度热处理的样品矫顽力则随热处理温度的升高而逐渐增大，且在6500C时，矫顽力出现了显著的增加，与XRD所表现出来的结果相对应。宋力晶兰卅l大学硕士学位论文AbstractABSTRACTInrecentyears，thelOWdimensiona

5、lmaterialshaveattractedmuchattentionfortheirdistinctivepropertiesandpotentialapplication．Especially,alotofresearchesarefocusedonthenanowires，nanotubesandnanofilms．Inparticular,hollownanotubesandnanowireshaveattractedagreatdealofattentioninbothfundamentalandindustrialstudies．T

6、heypossessuniquepropertiesthatimpartthempotentialapplicationsinsuchfieldsaselectronics，optics，advancedcatalysis，andultra—high-densitymagneticrecordingmedia．Therefore，thefabricationtechniquesofmagneticnanotubesandheterogeneousalloysnanowireshavebeendevelopedtofittheapplication

7、requirements．Tubelikenickelferritenanocrystallinesintheporesofporousanodicaluminumoxide(AAO)templatesweresuccessfullysynthesizedthroughasimplewettingchemicaldepositionprocessinamixedsolutionofNiandFenitrateandaheattreatmentprocedure．Byvaryingthedepositionconditionsandtheparam

8、etersofthetemplates，wecouldtailorthelengthsandtheouteraswellastheinn