微納米結(jié)構(gòu)鐵氧化物的設(shè)計、制備和磁性能研究.pdf

1、鐵氧化物作為一種無毒、無污染的綠色環(huán)保材料，在許多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。
　　 近年來，人們?yōu)榱说玫讲煌螤詈托阅艿蔫F氧化物材料，發(fā)展了多種制備方法。本文利用草酸輔助法對在玻璃基底上利用磁控濺射制備的擇優(yōu)取向的納米級鐵膜進行熱處理得到了奇異的鐵氧化物納米材料，并對其微觀結(jié)構(gòu)、生長機制和磁性能與制備條件的關(guān)系作了較為系統(tǒng)的研究。主要結(jié)果如下：
　　 在具有(110)擇優(yōu)取向的納米級鐵膜上滴加草酸，然后在大氣中直接進行熱處理，

2、制備了多面體、片狀、花狀結(jié)構(gòu)的鐵氧化物材料。當溫度低于300℃反應(yīng)時，不易形成鐵的氧化物；300-400℃時主要是Fe3O4；高于500℃時產(chǎn)物為α-Fe2O3。采用浸潤草酸的方法，反應(yīng)溫度100-300℃，升溫速率為10℃/min時，主要形成均勻有序的多面體結(jié)構(gòu)；反應(yīng)溫度400-600℃，升溫較慢時，片狀產(chǎn)物形貌均勻。隨著反應(yīng)溫度的升高，片狀產(chǎn)物有變寬的趨勢。鐵膜越厚，越容易形成縱橫比較大的棒狀產(chǎn)物。
　　 利用掃描探針顯微鏡

3、的液態(tài)模式，分別對滴加0.75M草酸和只滴加蒸餾水未經(jīng)熱處理樣品的形貌進行了測試，發(fā)現(xiàn)鐵膜表面的初始形貌明顯不同。只滴加蒸餾水的樣品表面形成的主要是球形顆粒；而滴加草酸的鐵膜表面形成的顆粒具有近菱形截面。因此證實了草酸在菱形截面多面體的形成中起著重要作用。認為低溫下多面體和花狀結(jié)構(gòu)的形成為“成核——生長——聚集——自組裝”過程，高溫下片（絲）狀產(chǎn)物的形成則遵循“擴散機制”。
　　 對材料的磁性進行研究后發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)溫度的升高，