Co-Zn鐵氧體納米顆粒的制備及磁性研究.pdf

1、納米磁性材料作為一種新的磁性材料,在物理、化學(xué)以及電磁等性質(zhì)方面表現(xiàn)出與一般磁性材料不同的獨(dú)特性能。鐵氧體作為一種磁性的電子材料,隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,其研究和應(yīng)用也開辟了新的領(lǐng)域,納米鐵氧體在生物醫(yī)學(xué)中的作用得到發(fā)展。目前基于磁性納米粒子制成的磁性液體用于磁性免疫細(xì)胞分離,生物分子磁標(biāo)記,以及藥物控制釋放等方面的研究已廣泛開展。特別是利用磁性鐵氧體材料在交流磁場(chǎng)下的磁滯損耗而產(chǎn)生的加熱效應(yīng)對(duì)腫瘤或癌癥進(jìn)行過(guò)熱治療吸引了越來(lái)越多

2、人的研究興趣。 尖晶石結(jié)構(gòu)的Co-Zn鐵氧體是一種混合型的尖晶石結(jié)構(gòu)鐵氧體,其在鐵氧體家族中是一種備受關(guān)注的磁性氧化物材料。本論文以納米Co-Zn鐵氧體為研究對(duì)象。開展了一系列的結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)、磁性、磁損耗、磁感應(yīng)發(fā)熱行為等研究和分析,得到的有意義的結(jié)果如下： 1、運(yùn)用化學(xué)共沉淀法成功地制備了一系列不同鈷、鋅含量的納米鐵氧體顆粒。所有的樣品均為晶相較純的尖晶石結(jié)構(gòu),隨著Zn2+含量的從0增加到0.8,晶格常數(shù)而從8.359

3、A增加至8.399A,晶粒的平均尺寸均小于10nm。 2、穆斯堡爾譜測(cè)量與分析表明納米Co-Zn鐵氧體在室溫下亞鐵磁相和超順磁相共存,表現(xiàn)出亞鐵磁性和超順磁性的混和磁性。這被解釋為納米Co-Zn鐵氧體平均粒徑處于超順磁臨界尺寸附近,粒徑的分布導(dǎo)致了這種混合磁性。低溫下比飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力的增強(qiáng)給予了穆斯堡爾分析直接的證據(jù)。 3、室溫下樣品比飽和磁化強(qiáng)度出現(xiàn)異常,隨Zn2+含量的增加其數(shù)值逐漸減小；但在T=5K的低溫下呈

4、現(xiàn)了Zn2+摻雜鐵氧體飽和磁化強(qiáng)度的先升后降的趨勢(shì)。這種室溫下比飽和磁化強(qiáng)度的異常被認(rèn)為主要是由于亞鐵磁性和超順磁性的混和磁性競(jìng)爭(zhēng)所致。 矯頑力隨Zn2+含量的增加而逐漸減小,當(dāng)Zn2+含量超過(guò)0.5后,矯頑力接近于零,Co-Zn鐵氧體納米材料的磁滯回線表現(xiàn)出較強(qiáng)的超順磁性,當(dāng)Zn2+含量為0.8時(shí),Co-Zn鐵氧體納米材料呈現(xiàn)出超順磁材料的S型回線。這和穆斯堡爾譜測(cè)量結(jié)果是一致的。 4、磁譜結(jié)果顯示,在20Hz～1GH

5、z范圍內(nèi),沒有疇壁位移共振峰,說(shuō)明納米Co-Zn鐵氧體中沒有疇壁運(yùn)動(dòng)；自然共振峰出現(xiàn)的頻率高于1GHz。納米Co-Zn鐵氧體的磁導(dǎo)率數(shù)值較塊材料?。贿@是由于退磁場(chǎng)所致；當(dāng)Zn2+含量為0.5時(shí),表現(xiàn)最高的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率(磁導(dǎo)率和磁損耗)。 5、居里溫度Tc隨Zn2+含量的增加而逐漸減小,當(dāng)Zn2+含量從0.1增加到0.6時(shí),居里溫度隨Zn2+的含量x呈線性變化,從458℃減至182℃。當(dāng)Zn2+含量從0增加到0.2時(shí),在M-T曲線上