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CoCu纳米线的制备及磁性研究

刘晓旭  
【摘要】: 本文利用电化学沉积的方法制备了一系列不同形貌和结构的CoCu纳米线。 首先,通过调节沉积溶液的pH值制备出了一系列不同成分和结构的CoCu纳米线。pH值对纳米线的成分比例和相结构的影响表现出了明显的规律性,这主要是因为在不同的pH值下,溶液中Co2+的沉积速率也不同。在此规律的基础上,我们沉积出了具有hcp+fcc复相结构的CoCu纳米线,其磁性明显好于单相结构。其次,在pH=3.3的沉积溶液中通过调节不同的沉积电压制备出了一系列不同成分的复相CoxCu1-x(x=0.38~0.87)纳米线阵列。纳米线成分的变化显示了Cu的掺入对纳米线结构的影响:随着铜成分的增加,所沉积的CoxCu1-x纳米线的复相结构呈现规律性的变化,从hcp Co相与少量的fcc Cu相共存到hcp Co、fcc CoCu合金和fcc Cu三相共存于纳米线中,且相与相之间的比例也随铜成分的增加而规律性的变化。纳米线结构的变化使得纳米线矫顽力和剩磁比的最优值分别出现在Co60Cu40和Co75Cu25样品中。最后,通过调节沉积参数制备出了“束”状和“节”状的CoCu纳米线阵列。实验结果表明它们的结构分别是单一hcp相和fcc相结构。磁性测量的结果表明它们分别具有一般结构和形貌的纳米线所达不到的剩磁比和矫顽力。纳米线阵列的矫顽力随磁场角度的变化关系表明不同结构和形貌的纳米线各自遵从不同的反磁化机制。利用各自的反磁化模型分别计算矫顽力,其结果进一步证实了模型与实际情况的一致性。


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