一维梯度直径磁性纳米线的制备及其相关特性研究
本文关键词： Fe-Co合金 梯度纳米线 AAO模板 电沉积 磁学性能 出处：《浙江工业大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：本文使用具有梯度直径孔道的阳极氧化铝(Anndic Aluminum Oxide,AAO)为成型模板,采用直流电沉积法(DC)成功制备出直径为20nm、50nm、100nm的均匀直径以及20-100nm梯度直径的Fe-Co合金纳米线。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对纳米线进行物相分析和微结构表征,通过振动样品磁强计(VSM)对纳米线进行磁学性能表征,应用一阶反转曲线测试(FORC)对纳米线的磁化反转机理进行分析。通过与同成分的均匀直径合金纳米线的磁学性能进行对比,深入分析和研究了梯度直径纳米线阵列的新颖特性。具有直径梯度的Fe-Co纳米线采用两步阳极氧化法制备。首先,将纯度为99.999%的铝板进行表面处理,后于80V恒压、室温环境下进行一次阳极氧化;而后进行铝板的二次阳极氧化,即扩孔处理。为获得梯度直径纳米孔,所施加氧化电压需从15V逐步升高至80V,在电压逐渐升高的过程中,纳米孔道直径均匀变大,最终形成具有梯度孔径的AAO模板;随后采用磁控溅射法在直径小的一端镀一层均匀的导电金属膜,利用负压促使电解液进入纳米孔道,在3V直流电压下制备梯度直径纳米线阵列。通过调控温度、电压、反应时间(扩孔时间以及氧化时间)等工艺参数,成功合成出直径从20nm到100nm梯度变化的Fe-Co合金纳米线阵列。采用VSM分别从平行和垂直于纳米线阵列轴向方向测试室温磁滞回线。研究发现,均匀直径纳米线的阵列矫顽力随纳米线直径的增大而减小,而梯度直径纳米线在平行与垂直轴向上的矫顽力几乎相等,并展现了极高的钜磁性。为获得纳米线阵列的相互作用与磁化反转信息,对纳米线阵列进行了FORCs曲线测量,并探究和分析了不同直径分布对纳米线相互作用的影响。结果显示,当相邻纳米线边缘外径间距直径小时,偶极相互作用占主导地位,而当相邻纳米线外径间距较直径于时,相互作用以交换方式为主导。特别是梯度直径纳米线在20nm端为偶极相互作用,而在100nm端则表现为交换相互作用,这说明梯度直径纳米线中存在着偶极相互作用和交换相互作用的主导地位的转化。
[Abstract]:An array of Fe - Co alloy nanowires with a diameter of 20 nm , 50 nm , 100 nm and a gradient diameter of 20 - 100 nm were prepared by means of direct current deposition ( XRD ) , scanning electron microscopy ( SEM ) and transmission electron microscopy ( TEM ) .
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1
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，本文编号：1472648
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