納米多孔模板和一維磁性納米材料的制備與研究.pdf

1、近十年來(lái)，模板法制備一維磁性納米材料已成為研究熱點(diǎn)，結(jié)構(gòu)可調(diào)且高有序度的納米模板給磁性納米線（納米管）的基礎(chǔ)研究帶來(lái)了極大的便利，同時(shí)也給磁存儲(chǔ)、磁傳感器件和微波器件等應(yīng)用帶來(lái)了新契機(jī)。本論文的主要工作可分為模板的制備和一維磁性材料——納米線（納米管）的制備與研究?jī)刹糠帧?br>　　本論文采用不同的陽(yáng)極氧化工藝制備了不同規(guī)格的陽(yáng)極氧化鋁（AAO，Anodic Aluminum Oxide）模板，并嘗試制備了附著型硅基陽(yáng)極氧化鋁模板和多孔

2、硅模板。在草酸溶液中，分別在40 V和50 V下二次陽(yáng)極軟氧化制備了孔間距為100 nm和125 nm的AAO模板，并通過(guò)適當(dāng)提高氧化溫度在保證模板有序度的前提下提高了氧化膜的生長(zhǎng)速率，大幅提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)還通過(guò)逐步提高電解液濃度的方法將二次氧化引入到陽(yáng)極硬氧化工藝中，解決了陽(yáng)極硬氧化兩面一致性差的難題，并有望在其他體系的陽(yáng)極硬氧化中推廣其應(yīng)用。結(jié)合擴(kuò)孔工藝，本文制備了兩面一致，高有序度，孔間距為265 nm，且孔徑在60-200

3、nm范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的AAO模板。另外，還利用聚合物保護(hù)轉(zhuǎn)移超薄AAO模板制備了附著型硅基AAO模板。最后還探究了結(jié)合自組裝的嵌段共聚物薄膜和金屬輔助化學(xué)刻蝕技術(shù)制備多孔硅模板的可行性，為一維納米磁性材料的制備提供了豐富的選擇。
　　在自制模板的基礎(chǔ)上，本文采用電沉積制備了孔間距不同的Fe納米線陣列和非晶Fe-P合金納米線（納米管），并研究了孔間距、制備工藝和退火對(duì)其晶態(tài)結(jié)構(gòu)和磁性能的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明納米線間的磁耦合作用會(huì)降低磁性

4、納米線陣列的磁各向異性，使其易磁化軸方向的矯頑力 Hc和剩磁比 Mr/Ms隨孔間距減小而降低；此外，還首次采用同軸線法測(cè)試了Fe納米線陣列的高頻電磁性能，為鐵磁性納米線陣列高頻電磁參數(shù)的測(cè)試提供了新的選擇，有望其在微波磁性器件中的應(yīng)用。本文還通過(guò)控制甘氨酸和次亞磷酸鈉的濃度及沉積電壓制備了高 P含量的非晶Fe-P合金納米線（納米管）陣列，并經(jīng)過(guò)退火控制Fe相和Fe3P相的析出，增強(qiáng)了其磁晶各向異性，提高了Fe-P合金納米線的和Mr/Ms