磁性納米線有序陣列的制備及磁特性研究.pdf

1、本文從磁性納米線有序陣列的制備、性能測(cè)試到模擬計(jì)算、理論解釋等一系列的工作研究納米線的磁特性與磁化反轉(zhuǎn)過(guò)程。主要工作如下： (1)實(shí)驗(yàn)上，采用兩步陽(yáng)極氧化法制備了有序孔洞的陽(yáng)極氧化鋁(AAO)模板。原子力顯微鏡和掃描電鏡測(cè)試結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)室獲得的AAO 模板孔徑一致、孔間距均勻，適合于做一維納米材料的模板。 (2)在有序孔洞的AAO模板上交流電沉積磁性納米線陣列，重點(diǎn)研究了納米線孔徑大小和外場(chǎng)與納米線線軸夾角θ對(duì)矯頑力的影

2、響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同直徑的Co納米線有序陣列的矯頑力隨著θ的增大而減小：納米線直徑的增大引起其矯頑力的減小，而納米線天然的形狀各向異性則引起三種直徑的Co納米線均表現(xiàn)出明顯的垂直各向異性，易磁化軸平行于納米線軸線方向，不同直徑的Co納米線易軸方向具有高矯頑力和高矩形比的特點(diǎn)，適合于超高密度磁記錄。 (3)引進(jìn)超聲振蕩技術(shù)對(duì)AAO模板進(jìn)行處理，在AAO模板中無(wú)電沉積鐵鎳合金納米材料，振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量結(jié)果表明樣品具有明顯的垂直各

3、向異性，易磁化軸垂直于模板表面，而且各向異性隨著沉積時(shí)間的增加而變得更加明顯。而矯頑力不隨外場(chǎng)方向改變的結(jié)果可能是由于制備態(tài)的鐵鎳合金為非晶結(jié)構(gòu)的緣故。 (4)理論上，應(yīng)用 Monte Carlo 模擬研究納米線的磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制。首先，分別用一致轉(zhuǎn)動(dòng)模型、不考慮磁晶各向異性和考慮磁晶各向異性3個(gè)模型模擬了單根納米線的磁滯回線，得到矯頑力對(duì)角度θ的依賴關(guān)系。理論和實(shí)驗(yàn)的對(duì)比結(jié)果表明經(jīng)典的一致轉(zhuǎn)動(dòng)模型對(duì)于解釋納米線的磁化反轉(zhuǎn)過(guò)于簡(jiǎn)單，