Fe-Ni、Fe-Co二元金屬復(fù)全納米線的制備及性能研究.pdf

1、一維磁性納米線陣列由于具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和磁性,如大的磁各向異性,高矯頑力,高矩形比等特性有望成為高密度垂直磁記錄介質(zhì)而備受親睞。而陽極氧化鋁(AAO)模板由于具有均勻且相互平行的納米孔洞而得到廣泛應(yīng)用。本文采用二次陽極氧化法制備具有均勻納米孔洞的AAO模板,分別利用直流和交流電沉積技術(shù)在AAO模板中成功沉積了Fe／Ni和Fe／Co系列二元金屬復(fù)合納米線陣列。利用原子力顯微鏡(AFM)對AAO模板的表面形貌進(jìn)行表征,利用掃描電子顯微鏡(SE

2、M)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察納米線的形貌特征,利用X射線衍射儀(XRD)測試納米線的晶體結(jié)構(gòu),最后利用超導(dǎo)量子干涉磁強(qiáng)計(SQUID)對納米線的磁特性進(jìn)行研究。本文的研究結(jié)果如下:
　　 1.分別在草酸和磷酸電解液中制備了AAO模板。在草酸電解液中制備的AAO模板孔洞相互平行且內(nèi)壁光滑,孔徑約為70 nm；而在磷酸電解液中制備的AAO模板孔洞直徑較大,約為150 nm,均勻性較差,孔洞內(nèi)壁有嚴(yán)重的分叉現(xiàn)象。于是我們采用在草

3、酸電解液中利用二次陽極氧化法分別制備直流電沉積和交流電沉積所需的AAO模板。XRD結(jié)果顯示AAO模板具有非晶結(jié)構(gòu)。
　　 2.利用直流電沉積的方法在AAO模板中成功制備了Fe／Ni二元金屬復(fù)合納米線陣列。通過XRD測試結(jié)果可知,所有的納米線呈現(xiàn)面心立方(fcc)結(jié)構(gòu),且具有(111)擇優(yōu)取向。利用SQUID對納米線的磁特性進(jìn)行表征,所有納米線的易磁化軸都沿納米線長軸方向,納米線的磁特性隨著沉積電壓的不同發(fā)生顯著變化。當(dāng)沉積電壓為

4、-1.0 V時,Fe／Ni納米線具有最大矯頑力為731 Oe,矩形比為0.614。通過比較納米線的顆粒大小與單疇臨界尺寸大小,解釋了矯頑力的變化情況。
　　 3.利用交流電化學(xué)沉積方法在氧化鋁模板中制備了一維Co及Fe／Co二元金屬復(fù)合納米線。SEM結(jié)果顯示納米線粗細(xì)均勻且表面光滑,直徑和長度分別為50 nm和3μm。X射線衍射結(jié)果顯示Co納米線為hcp結(jié)構(gòu),具有(100)擇優(yōu)取向；而Fe／Co二元金屬復(fù)合納米線呈現(xiàn)bcc結(jié)構(gòu),