模板法制備一維鐵氧體納米線(管)及其磁性能研究.pdf

1、本論文采用陽(yáng)極氧化法制備了多孔氧化鋁膜（AAO），再以所制備的AAO為模板，運(yùn)用溶膠/凝膠法制備了鈷鐵氧體納米線/管和鋇鐵氧體納米線。經(jīng)XRD、SEM、VSM等表征手段，研究了AAO的制備影響因素、鐵氧體納米線/管的制備影響因素及磁性能。
　　 AAO制備影響因素研究結(jié)果表明：電壓對(duì)AAO納米孔道影響顯著，升高氧化電壓引起孔徑增大且孔排列有序程度增加，但電壓過(guò)高會(huì)因氧化反應(yīng)過(guò)于激烈而不利于納米孔道的形成；二次陽(yáng)極氧化較一次陽(yáng)極氧

2、化所得到的孔的空隙率提高，孔間距減小，且孔更接近正六邊形；在一定濃度范圍內(nèi)，草酸電解液濃度對(duì)陽(yáng)極氧化過(guò)程無(wú)明顯影響；適當(dāng)提高擴(kuò)孔溫度和延長(zhǎng)擴(kuò)孔時(shí)間能增大孔徑；隨著氧化時(shí)間延長(zhǎng)，膜厚度呈現(xiàn)“先迅速增長(zhǎng)、再緩慢增加、然后平穩(wěn)”的變化趨勢(shì)；氧化溫度較高易引起酸性電解液對(duì)孔洞和阻擋層的腐蝕作用加劇，不利于AAO的制備。
　　 鈷鐵氧體納米線/管制備影響因素研究結(jié)果表明：沉積時(shí)間和沉積次數(shù)影響鐵氧體前驅(qū)體在AAO孔道中的填充程度，進(jìn)而影響

3、納米線長(zhǎng)度或線狀、管狀形貌的形成；溶膠pH值的減小會(huì)引起AAO腐蝕，因而要制備更長(zhǎng)的納米線需提高溶膠pH值；延長(zhǎng)煅燒時(shí)間引起鈷鐵氧體納米線結(jié)晶有序程度提高；升高煅燒溫度不但使鈷鐵氧體納米線的結(jié)晶有序程度顯著提高，且部分Al3+取代了Fe3+，進(jìn)而使得鈷鐵氧體晶胞參數(shù)減小。
　　 鈷鐵氧體納米線/管磁性能研究結(jié)果表明：納米線長(zhǎng)徑比的提高有利于鈷鐵氧體納米線的飽和磁化強(qiáng)度Ms、剩余磁化強(qiáng)度Mr、矯頑力Hc、矩形比P的增加；直徑相近條

4、件下，鈷鐵氧體納米管的磁性能優(yōu)于納米線；煅燒時(shí)間和煅燒溫度對(duì)鈷鐵氧體納米線的Ms、Mr、Hc和P也存在明顯影響。延長(zhǎng)煅燒時(shí)間引起Ms、Mr、Hc和P均有所增加，升高煅燒溫度則使Ms、Mr、Hc和P均顯著增加。這主要?dú)w因于延長(zhǎng)煅燒時(shí)間或提高煅燒溫度導(dǎo)致鈷鐵氧體納米線的結(jié)晶度提高或顯著提高，且增加煅燒溫度使部分Fe3+被Al3+取代，進(jìn)而提高了鐵氧體納米線的磁性能。前述結(jié)果暗示，當(dāng)磁晶各向異性固定于一定程度時(shí)，形狀各向異性對(duì)鈷鐵氧體磁性能的