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纳米线及其阵列的制备与磁性研究

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毕业论文范文题目：纳米线及其阵列的制备与磁性研究，论文范文关键词：纳米线及其阵列的制备与磁性研究
纳米线及其阵列的制备与磁性研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：近年来,在纳米科学技巧蓬勃发展的背景下,低维材料在基本研究方面方兴未艾,其潜在的利用价值跟所提出的新鲜物理问题,吸引了众多科学工作者的留神。材料的尺寸跟维度的降落,可能使得材料的构造跟性质产生极大的改变。采取多孔氧化铝膜为模板,用电化学方法可沉积磁性纳米线及其阵列。这种制备方法有很多长处,如氧化铝模板在较高温度下存在较好的牢固性跟可把持性;通过调节阳极氧化参数,可能把持模板的孔径、孔间距、模板的厚度;氧化铝膜中的孔径可把持在纳米量级,孔道的均一性较好,孔道排列密度大,可制得纳米量级直径的磁性柱体阵列,可能用于高密度垂直磁性记录。用模板法制备纳米线的研究在我实验室起步较迟,2003年9月始建化学工艺设备,经过一年多的学习跟摸索,对制备多孔氧化铝模板跟沉积纳米线的工艺获得了基本（略..）的教训,并对多孔氧化铝膜构成原理以及制备的Fe、Ni、Co及Co-Ni纳米线晶体构造、形貌、成份、与磁性进行了研究。具体工作如下:1.对于多孔氧化铝模板制备工艺的研究。用电化学阳极氧化的方法,研究多孔氧化铝膜的制备工艺,初步分析了多孔氧化铝膜的构造、状况及构成机理;并用不同品种不同浓度的电解液,通过改变阳极氧化电压跟反应时光,摸索影响多孔氧化铝膜的因素。实验发明用不同电解液制得的多孔氧化铝膜孔径不同;在特定的电压下,经过较长的阳极氧化反应时光,可能生成直径均匀的纳米线。最后断定咱们的工艺是采取0.3mol/l的硫酸作为电解液,20V直流电阳极氧化11小时,扩孔85分钟。模板中的氧化层厚度约为10微米,孔径均匀约为20nm。然而因为铝片纯度及制备工艺的限度,孔洞的有序排列程度还有待进一步进步（此处忽略..）。2.进行了电沉积纳米线制备工艺的研究,包含制备前提对构造、形貌的影响。在制得的多孔氧化铝膜基本上成功地用交换法沉积了Fe、Ni、Co单金属磁性纳米线及Co-Ni合金纳米线。得到的纳米线直径为20nm左右,长度在2μm至5μm,最长达10μm,均匀约为4μm;由形貌图看出纳米线排布规矩,底部排列尤其整洁、密集,显然纳米线沉积始于氧化膜中纳米孔洞的底部。通过测量咱们发明:得到的Fe纳米线为体心破方(bcc)构造,在(110)、(211)跟(220)方向存在择优取向;Ni纳米线为面心破方构造(fcc),择优取向为(111);Co纳米线为六角密沉积构造(hcp),两个衍射峰较强,分辨对应Co(002)、(110)面的衍射。实验发明沉积交换电频率的不同对制得的纳米线在物相上不本质差别。3.纳米线磁性研究。用振动样品磁强计(VSM)对得到的Fe、Ni、Co、Co-N（略..）i纳米线进行磁性测量,分辨将磁场加在垂直模板平面(即平行纳米线的长轴)方向,跟平行模板平面(即垂直纳米线的长轴)方向,所得磁滞回线的剩磁比Mr/Ms跟矫顽力Hc均表示出各向异性,易磁化方向沿轴向。这些长径比约为200的纳米线外形各向异性的易磁化方向显然是纳米线的轴向,即垂直于膜面。实验得到沿纳米线长轴方向时代表性数据如下:Ni纳米线矫顽力Hc为1040Oe,Mr/Ms=0.97;Co纳米线为1653Oe,Mr/Ms=0.45,与近期文献报道濒临。Fe纳米线矫顽力最大达到2410Oe,剩磁比为0.87,比个别文献报道大。与垂直于长轴方向的机能对比,Fe、Ni的易磁化方向均明显地沿纳米线长轴,但Co不明显,其外形各向异性与磁晶各向异性可能有对消作用。初步研究了沉积频率对纳米线性质的影响,认为高的沉积频率可能使纳米线更加致密（略..）。因为交换电沉积是不持续的过程,负半周期沉积,正半周期不沉积,因此得到的纳米线可能会构成不持续的构造。沉积频率高,则纳米线会更加致密。另外初步尝试了用模板法制备Ni-Co纳米线,并通过改变电解液中Ni、Co的比例来改变纳米线中Ni、Co原子比。实验发明在沉积过程中,Ni跟Co的沉积速度不雷同,因此在氧化铝孔洞内构成的Ni-Co合金的原子比并不等于在电解液中的Ni~(2+)、Co~(2+)离子比。要想得到含Ni高的合金阵列膜,溶液中Ni~(2+)浓度必须比Co2+浓度高出很多。

以上为本篇毕业论文范文纳米线及其阵列的制备与磁性研究的介绍部分。

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