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《内蒙古大学》 2019年
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Gd-Co-Ni合金纳米管/线的制备及磁性能研究

刘彦鹏  
【摘要】:当前,经过二次氧化法制备氧化铝模板(AAO)是一种极具性价比的方法。它制备出来的AAO模板有着孔径和长径比可控、孔的分布十分有序、价格实惠等优点。在AAO模板上采用电化学沉积的方法,我们成功制备了有序可控的Gd-Co-Ni纳米线/管。本文中,通过扫描电镜(SEM)和透镜(TEM)观测Gd-Co-Ni纳米管/线的形貌结构;利用EDS功能测试不同沉积电压下样品中各离子的比例;利用选区衍射和透镜高分辨对纳米管/线的结构进行验证;用振动样品磁强计(VSM)测量样品的磁性能。形态结构结果表明:AAO模板的厚度和孔径、二次氧化的电压、氧化槽的温度、氧化和贯通孔洞的时间、酸的类型对模板有明显影响。其中扩孔时间增加将导致孔径增加、模板厚度减小,并且扩孔太长将导致穿孔现象。在电沉积过程中,沉积液的pH值和AAO模板上孔的直径对样品的生长有着很大影响。当孔径小于50 nm、pH值小于4.5时,纳米结构从底部开始生长成纳米线,反之则更容易从管壁生长形成纳米管。从EDS测试图中发现,随着沉积电压的减小,样品阵列中元素Gd的含量增加。经过退火和未退火纳米线/管的选区衍射图证明了退火对于纳米管/线的影响很大,在800℃退火4 h的条件下,均由非晶态转变为晶态。本文利用VSM测量了样品的磁性能。由于我们的样品具有很大的长径比,因此纳米线/管具有较大的形态各向异性。在没有退火的时候,磁晶各向异性基本上可忽略不记。随着沉积电压的减小,纳米管/线长径比减小,导致了形态各向异性减弱,静磁相互作用增强。最终实现了易磁化轴的反转(由平行于变为垂直于纳米管/线的轴线)。并且平行于纳米管轴线的矫顽力和矩形比减小,反之垂直方向得到了增强。退火工序使磁晶各向异性增强(Hc和Sq都有明显增大)。这是由于800℃的退火处理将纳米管/线从非晶态转向晶态。最终,更换不同浓度的Gd掺杂液测量VSM发现,Gd离子所占比例越大,磁性减弱得越明显。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB383.1;O469

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