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，模板法制備一維磁性納米材料已成為研究熱點，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)研究帶來了極大的便利，同時也給磁存儲、磁傳感器件和微波器件等應用帶來了新契機。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）的制備與研究兩部分。
　　本論文采用不同的陽極氧化工藝制備了不同規(guī)格的陽極氧化鋁（AAO，Anodic Aluminum Oxide）模板，并嘗試制備了附著型硅基陽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下二次陽極軟氧化制備了孔間距為100 nm和125 nm的AAO模板，并通過適當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速率，大幅提高了生產(chǎn)效率。同時還通過逐步提高電解液濃度的方法將二次氧化引入到陽極硬氧化工藝中，解決了陽極硬氧化兩面一致性差的難題，并有望在其他體系的陽極硬氧化中推廣其應用。結(jié)合擴孔工藝，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、制備工藝和退火對其晶態(tài)結(jié)構(gòu)和磁性能的作用。實驗結(jié)果表明納米線間的磁耦合作用會降低磁性

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)的測試提供了新的選擇，有望其在微波磁性器件中的應用。本文還通過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)過退火控制Fe相和Fe3P相的析出，增強了其磁晶各向異性，提高了Fe-P合金納米線的和Mr/Ms