铁氧体粉体及薄膜的制备及物性研究

发布时间：2017-12-19 21:02

  本文关键词：铁氧体粉体及薄膜的制备及物性研究　出处：《新疆大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：铁氧体作为重要的现代应用功能材料之一,其独特的性能引起了广泛的应用研究。根据文献报道,当材料的尺寸小到纳米级时,就会产生新奇的特殊性能,从而使其具有广泛的潜在应用价值。MnFe2O4纳米磁性粉体在医学医疗、隐身技术、核磁共振成像技术、锂电池、磁流体、光催化、数据存储等方面的应用要求其具有纳米级尺寸、大小均匀、单分散等性质。目前有多种制备尺寸小且均匀单分散的MnFe2O4纳米磁性粉体的方法,例如:溶胶凝胶法,热分解法,多元醇法等。然而,这些方法都是成本高,资源消耗多,工艺复杂。Fe3O4具有独特的电磁性质,较高的居里温度,半金属性和100%的自旋极化率等特性,使得它在电池电极,吸波材料以及自旋电子学等应用领域具有巨大潜势,吸引了人们对制备Fe3O4薄膜的浓厚的兴趣。很多文献报道了多种制备Fe3O4薄膜的实验方法,例如:磁控溅射法,激光分子束外延法,金属化学沉淀法等。这些方法由于设备昂贵、工艺复杂、成本很高,不适于大规模的生产。本文的创新点在于:采用工艺简单、消耗、成本和设备要求低的多元醇混合水热法制备了尺寸均匀,高分散性好的MnFe2O4纳米磁性粉体;采用溶胶凝胶法制备了Fe3O4薄膜;用普通的水热法在Fe基片上生长了Fe3O4薄膜。目前为止,还没有关于利用普通水热法在Fe基片上制备Fe3O4薄膜的文献报道。本文主要展开了以下四部分研究工作。一、采用水热法制备了MnFe2O4纳米磁性粉体,研究了NaOH浓度对样品的尺寸和物相的影响。实验结果表明,NaOH浓度起了减小颗粒尺寸的作用。当NaOH浓度高达为29.62 mol/L时可以合成物相纯,尺寸最小的MnFe2O4纳米磁性粉体。二、在NaOH浓度为29.62 mol/L的条件下,采用工艺简单,成本低的多元醇混合水热法实现了制备尺寸很小(小于10 nm)、大小均匀、分散性好的MnFe2O4纳米颗粒的可控制备。实验结果表明TREG对MnFe2O4纳米磁性粉体起了分散作用,然而当反应时间超过24 h时,纳米颗粒的尺寸依然趋向于不均匀且大。样品的物性测试表明,当MnFe2O4纳米颗粒的尺寸小于10 nm时,显示出独特的性能。三、采用工艺简单的溶胶凝胶法分别在单晶硅,载玻片,ITO玻璃上制备了Fe3O4磁性薄膜,讨论了基片对实验结果影响。四、利用普通的水热法,在Fe基片上生长了正八面体Fe3O4磁性薄膜,讨论了反应时间对薄膜厚度,表面性质的影响。当反应24 h时,所制薄膜表面平滑,没有孔洞,反应时间为24 h时,Fe基片上生长的正八面体颗粒表面光滑,分布均匀,薄膜厚度为20.7?m,饱和磁化强度为407 emu/cm3,矫顽力为10 Oe,呈现软铁磁性质。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB34;TM277

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本文编号：1309402