Co-Cu多層納米線的電化學(xué)制備和性能研究.pdf

1、本文以鋁陽極氧化膜(AAO)為模板，通過電化學(xué)法制備Co納米管、Co納米粒子、Co納米線、Cu納米線、及Co/Cu多層納米線。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)和振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)以及自組裝的巨磁電阻(GMR)測試系統(tǒng)等對納米線進(jìn)行了表征和性能研究。 通過二次鋁陽極氧化制備了多孔鋁陽極氧化膜，膜孔密度高、排布高度有序。利用逆電剝離技術(shù)將氧化膜從鋁基體上剝離，并用磷酸去除阻擋層，得到

2、貫通的納米孔。并用其封裝成AAO電極。 以多孔氧化鋁為模板，利用直流電沉積方法制備了Cu、Co納米線陣列、Co納米管陣列、Co納米顆粒陣列。XRD表明Cu納米線具有面心立方(fcc)晶體結(jié)構(gòu)，Co納米線和納米管陣列具有密排六方(hcp)結(jié)構(gòu)。VSM表明直徑80nm的Co納米線陣列在磁場方向平行于和垂直于納米線陣列長軸時的矯頑力分別為1010Oe、380Oe：而直徑120nm的Co納米線陣列分別為900Oe、330Oe：直徑120

3、nm的Co納米管陣列的矯頑力分別為460Oe、126Oe。大部分Co晶粒的易磁化軸與膜面垂直。以多孔氧化鋁為模板，利用直流電沉積方法制備了兩種直徑的Co納米顆粒陣列。 以多孔氧化鋁為模板，利用雙槽直流電沉積方法制備了利用AAO模板法制備了子層厚度分別為10nm、25nm、100nm、150nm直徑分別為80nm、120nm的Co/Cu多層納米線陣列，其磁性層厚度與非磁性層厚度一致。XRD譜圖表明Cu的晶型為面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)

4、，Co的晶型為密排六方(hop)結(jié)構(gòu)。具有hcp結(jié)構(gòu)的Co的[002]晶面在納米線的生長中具有一定的擇優(yōu)取向，多層納米線結(jié)構(gòu)未改變Cu和Co的晶型。VSM表明納米線陣列的易磁化方向平行于納米線。同等子層厚度下直徑為80nm的納米線陣列的矯頑力略高于直徑為120nm的納米線陣列的矯頑力，但高出的數(shù)值較小。有同樣的直徑的納米線陣列的矯頑力隨著子層厚度的增加而減少。利用自組裝的裝置測試了Co/Cu多層納米線的巨磁電阻變化率。直徑為80nm的多

5、層線陣列的巨磁電阻變化率隨著子層厚度的增加先增大后減小，子層厚度為25nm的多層線陣列具有最大的巨磁電阻變化率，當(dāng)子層厚度大于100納米時巨磁電阻變化率基本只等于磁性金屬合金的數(shù)值。而直徑為120的多層線陣列的巨磁電阻變化率都比相應(yīng)的80nm的多層線陣列的小，但變化趨勢還是隨著子層厚度的增加先增大后減小，子層厚度為25nm的多層線陣列具有最大的巨磁電阻變化率。在本試驗(yàn)的試驗(yàn)條件和測試環(huán)境下的Co和Cu的自旋擴(kuò)散長度(SDL)值小于100