碳包覆的掺杂稀土nd的fe_co_省略_纳米颗粒的合成_结构及磁性能研究_吴爱兵

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1、第２５卷第３期唐山学院学报Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．３２０１２年０５月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴａｎｇｓｈａｎＣｏｌｌｅｇｅＭａｙ．２０１２碳包覆的掺杂稀土Ｎｄ的Ｆｅ－Ｃｏ合金纳米颗粒的合成、结构及磁性能研究吴爱兵ａ，刘大成ｂ，张建生ａ，张治平ａ，幺林ａ（唐山学院ａ．环境与化学工程系；ｂ．继续教育学院，河北唐山０６３０００）摘要：以水热法制备的不同稀土Ｎｄ掺杂量的铁钴合金／钴铁氧体纳米复合物为前驱体，用三聚氰胺作还原剂和碳源在高温条件下高纯氮气氛中合成出了碳包覆的掺杂稀土Ｎｄ的Ｆｅ－Ｃｏ合金纳米颗粒。ＸＲＤ表征结果显

2、示，碳包覆的掺杂稀土Ｎｄ的Ｆｅ－Ｃｏ合金纳米颗粒中Ｎｄ以氧化物Ｎｄ２Ｏ３的形式存在，ＴＥＭ观察颗粒尺寸为５０ｎｍ左右，ＶＳＭ性能测试表明其饱和磁化强度随Ｎｄ掺杂量的增大而减小，矫顽力增大。关键词：碳包覆；稀土Ｎｄ；Ｆｅ－Ｃｏ合金；结构；磁性能中图分类号：Ｏ６１４．３３＋５文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３４９Ｘ（２０１２）０３－００１８－０３Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣａｒｂｏｎＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄＲａｒｅｅａｒｔｈＮｄ－ｄｏｐｅｄＦｅ－Ｃ

3、ｏＡｌｌｏｙＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａ，ＬＩＵＤａ－ｃｈｅｎｇｂ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｓｈｅｎｇａ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ－ｐｉｎｇａ，ＹＡＯＬｉｎａＷＵＡｉ－ｂｉｎｇ（ａ．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｉｎｕｉｎｇＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴａｎｇｓｈａｎＣｏｌ－ｌｅｇｅ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｅ－Ｃｏａｌｌｏｙ／ｃｏｂａｌｔｆｅｒｒｉｔｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄｏｐｅｄｗ

4、ｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆＮｄａｒｅｆｉｒｓｔｌｙｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｕｓｅｄａｓｐｒｅｃｕｒｓｏｒ．ＣａｒｂｏｎｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄｒａｒｅｅａｒｔｈＮｄｄｏｐｅｄＦｅ－Ｃｏａｌｌｏｙｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｒｏｕｔｅｕｓｉｎｇｍｅｌａ－ｍｉｎｅａｓｂｏｔｈｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔａｎｄｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅ．ＴｈｅＸＲＤｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＮ

5、ｄｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆＮｄ２Ｏ３．Ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｉｓ５０ｎｍｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙＴＥＭａｎｄｉｔｓｓａｔｕｒａｔｅｄｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＮｄｒｅｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ；ｒａｒｅｅａｒｔｈＮｄ；Ｆｅ－Ｃｏａｌｌｏｙ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［５］。稀土（Ｒｅ）－过０引言稳定的

6、表现出磁光性质的Ｆｅ－Ｃｏ合金薄膜渡金属（Ｆｅ、Ｃｏ等）合金薄膜在磁性、磁光记录和热电装置等Ｆｅ－Ｃｏ基纳米晶合金由于其高的饱和磁化强度和高的［６］［７－９］居里温度（ＴＣ＞９００℃）［１］，在磁共振成像［２］、垂直磁记录介领域具有广泛的应用。据文献报道，稀土元素的掺杂质［３］和磁性组合设备［４］等方面具有非常广泛的应用前景。可以从本质上影响Ｃｏ基非晶薄膜的复数磁导率特性。席力研究表明，Ｆｅ－Ｃｏ基软磁性薄膜在获得高微波磁导率方面优等研究了稀土Ｎｄ掺杂的Ｆｅ－Ｃｏ纳米磁性薄膜的结构和磁于其他磁性薄膜，所

7、以在集成化微磁器件、磁头材料、抗电磁性，结果表明样品的饱和磁化强度随着Ｎｄ掺杂量的增加而［１０］。干扰材料和微波吸收材料等领域受到越来越多的关注。碳降低包覆Ｆｅ－Ｃｏ合金纳米颗粒的碳包覆层除了对具有化学活性本文以水热法制备的掺杂稀土Ｎｄ的铁钴合金／钴铁氧的内核起到保护作用和赋予其新颖的性质外，还能用来制备体纳米复合物作为前驱体，然后用三聚氰胺在高温惰性气氛收稿日期：２０１２－０３－３１作者简介：吴爱兵（１９８２－），男，河北唐山人，讲师，博士，主要从事功能材料研究。第３期吴爱兵，刘大成，张建生，等：碳包

8、覆的掺杂稀土Ｎｄ的Ｆｅ－Ｃｏ合金纳米颗粒的合成、结构及磁性能研究·１９·（Ｎ２）条件下对其进行还原（碳化），通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）石英管插入到电阻管式炉中。为了测量精确的反应温度，将和透射电子显微镜（ＴＥＭ，ＨＲＴＥＭ）分别对产物的物相和微一根热电偶插入石英管中，使其一端紧贴瓷舟外壁。从石英观结构进行表征，用振动样品磁强计（ＶＳＭ）测试样品的室温管一端以一定流速通入高纯氮气以提供反应所需的惰性气磁性能，来探讨稀土Ｎｄ的掺杂量对产物磁性能的