磁受挫CoCr2O4納米晶的制備和磁性研究.pdf

1、尖晶石AB2O4由于其特有的結(jié)構(gòu)特征,具有很多優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)和巨大的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,鐵氧體應(yīng)用方面的研究十分豐富并且被廣泛地應(yīng)用到了社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。我們采用水熱法在合成納米尖晶石型鐵氧體方面取得了部分成果,但其應(yīng)用前景還沒有取得突破性進展。主要原因是水熱法合成的納米晶在粒徑和形貌的可控性與實驗要求之間存在了一定的差距,顆粒尺寸怎樣影響材料的物性沒有一個明確的解釋。采用水熱制備方法對實驗工藝和實驗參數(shù)展開更深入研

2、究,以制備出一系列不同晶粒尺寸、形貌可控的納米晶吸引了眾多科研者。
　　本文的研究內(nèi)容是對磁受挫CoCr2O4納米晶的制備,微結(jié)構(gòu),紫外可見光譜以及磁性的研究。主要分以下三個方面進行說明:
　　(1)簡要介紹了了尖晶石型CoCr2O4的晶體結(jié)構(gòu),接著著重概述了磁幾何阻挫和尺寸效應(yīng)的概念、基本理論和研究進展;CoCr2O4塊體的本征磁性及研究進展;隨后在此基礎(chǔ)上提出了本文的選題背景和意義。
　　(2)采用水熱法成功制備了

3、出不同晶粒尺寸的CoCr2O4納米微晶,并通過X射線衍射儀表征納米晶CoCr2O4的晶相和晶粒的結(jié)構(gòu),用TEM觀察了納米晶的形貌和結(jié)晶性,用紫外可見分光光度儀測量了納米晶的可見光吸收,通過PPMS測試了納米晶的磁性和交流磁化率。從樣品的結(jié)構(gòu)和形貌上來看:用水熱法合成的CoCr2O4納米晶系均屬于純相立方尖晶石結(jié)構(gòu),達到了最初設(shè)計的實現(xiàn)不同晶粒尺寸的實驗要求。通過紫外可見光譜分析:CoCr2O4納米晶中的Co2+的自旋躍遷4A2(F)→4

4、T1(P)和Cr3+在八面體中的躍遷4A2g→4T2g在可見光范圍發(fā)生重疊,使得CoCr2O4納米微粒最終呈現(xiàn)出藍綠色。
　　(3)測量不同晶粒尺寸之間納米晶磁性,并對不同尺寸下的納米晶CoCr2O4的磁性表征進行比對得出:隨著晶粒尺寸的減小,CoCr2O4納米晶會發(fā)生從鐵磁到超順磁性的轉(zhuǎn)變;隨著晶粒尺寸的增大,樣品的鐵磁性增大反鐵磁性增強,但是納米晶的磁晶各向異性,飽和磁化強度,矯頑力均增大。交流磁化率與溫度的曲線關(guān)系,揭示出5