多孔模板和一维磁性材料的制备与研究

发布时间：2017-12-29 21:45

  本文关键词：多孔模板和一维磁性材料的制备与研究　出处：《电子科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：自从一维材料在30年前被提出以来,一直受到科学界的广泛关注,随后无数的新结构和新材料被发明和发现。特别地,通过模板方法能够制备出高度有序且结构可调的一维磁性微纳米材料,对磁性器件、磁存储、生物医疗、电磁噪声抑制等发展起到了极大的推动作用。本论文的工作分为多孔模板(多孔氧化铝模板和多孔硅模板)与一维磁性材料(微米管、纳米线、纳米管)的制备和研究两部分。采用电化学阳极硬氧化和阳极软氧化方法制备出了不同孔径和孔间距的AAO纳米模板,并利用背光照辅助电化学随机腐蚀的方法制备出了多孔硅微米孔径模板。利用一次阳极硬氧化的方法,在20℃的草酸溶液中施加220 V的电压制备出了孔间距为265 nm的AAO模板,同时发现温度太高易导致孔形貌不规整,且孔间距大小与电压成正比的关系。一次硬氧化方法生产速度快,但模板正面孔形貌较差,于是利用二次阳极软氧化方法,在150 V电压下制备出了两面一致性较好的模板,对应的孔间距为125 nm,孔径大小可以在70 nm-100 nm范围内调节。由于软氧化方法的生产速度慢,于是本文尝试将二次阳极氧化工艺引入到硬氧化中,并通过逐步提高草酸电解液浓度的方法改进了一次硬氧化模板正面形貌较差的问题。另外,利用背光照辅助电化学随机腐蚀的方法制备出了多孔硅模板,模板孔形貌近似为正方形结构,孔边长达到了微米级。多孔硅模板的机械强度高、耐酸碱腐蚀,且孔径可做到微米级范围,为一维磁性材料的制备提供了更多的选择。采用自制的多孔模板并利用电化学沉积法制备了一维磁性材料。以多孔硅微米模板为基底,电化学沉积Ni,发现镍围绕着孔壁开始生长,从镍颗粒逐渐生长为镍微米管。由于Ni微米管的缺陷和晶界比Ni颗粒更小,所以具有更小的矫顽力。同时受强烈的退磁能影响,Ni微米管的磁滞回线表现出明显的磁各向异性。利用AAO模板制备出了不同直径的Fe纳米线(纳米管)阵列,高的反应电压以及薄的导电层更易形成纳米管。研究发现Fe纳米线(纳米管)阵列之间的静磁耦合作用能够降低纳米线(纳米管)阵列的磁各向异性。同时Fe纳米管的磁矩呈涡旋壁形式分布,使其磁各向异性相对于铁纳米线更弱。此外,本文尝试采用同轴传输线测试方法得到了不同直径的Fe纳米线阵列的高频电磁参数,对一维磁性纳米线阵列材料的应用具有重要的意义。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1

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本文编号：1352012