模板法制备纳米线阵列及磁性能研究
【摘要】:
阳极氧化铝膜不仅制备工艺简单,而且得到的多孔氧化膜具有孔径分布均匀、孔密度高、孔洞之间互相不连通,取向一致的特点,并且可根据实际需要调控孔径大小,是作为模板的良好选择之一。近年来,以多孔阳极氧化铝为模板合成一维纳米结构材料受到了人们的关注,获得了深入地研究。
(1) 高度有序的纳米孔洞模板是制备纳米线阵列的基础,本文详细研究了高度有序的多孔阳极氧化铝模板的制备工艺。采用原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(EFSEM)观察了在不同电解液体系中氧化膜纳米孔的形貌,讨论了影响孔洞有序分布的各种因素。实验结果发现:材质是一个主要影响因素,高纯铝才可以获得大面积有序的孔洞;二步阳极氧化法比一步阳极氧化法可得到更加理想的长程有序分布的纳米孔。分别以硫酸、草酸、磷酸为电解液,得到了孔径40nm、60nm、140nm,孔密度5×10~9、11×10~9、40×10~9个/cm~2的阳极氧化铝模板。氧化膜的厚度决定着孔道的深度,也直接关系到纳米线的长径比,本文详细研究了电压、时间、温度、浓度对膜厚的影响,结果发现模板的厚度由电压、温度、时间、浓度等多重因素共同决定。我们制备的阳极氧化膜非常适合作为一维纳米材料的模板。
(2) 纳米线有序阵列的制备。采用交流电化学沉积的方法在氧化铝的纳米孔洞中生长了大面积的纳米线阵列,包括铁、钴、镍、铜、铁钴和钴镍合金。采用X射线衍射仪(XRD)对铜纳米线阵列体系的结晶取向进行了分析,结果显示铜纳米线以(111)、(200)、(220)、(331)晶面择优生长,为六方晶型。EFSEM观察了铜纳米线阵列的形貌。分析表明纳米线生长是均匀而连继的,直径约为50nm,与所用模板孔径相符合。纳米线长度在300nm到几十个μm的范围内变化,长径比可达800~1000。物理测量系统(PMMA)测量了铁、钴、镍、铁钴和钴镍磁性纳米线阵列的磁滞回线。铁和铁钴合金具有较大的矫顽力(2259Oe)和良好的矩形比(0.92),垂直记录特性较好,纳米线易磁化方向均是沿着轴的方向。
(3) 多层纳米线制备装置及性能测量装置的组建。我们设计和构想了采用计算机控制脉冲波形输出电压和输出时间的电化学三电极沉积系统,它可以用来生长多层纳米线。文章最后给出了多层纳米线巨磁电阻性能的测量装置。
|
|
|
|
1 |
刘青芳;王建波;薛德胜;;Fe_(0.72)Ni_(0.28)纳米线阵列的制备与剩磁特性研究[J];兰州大学学报(自然科学版);2006年01期 |
2 |
李海涛;刘力虎;范胜华;孙会元;;复合锌镍纳米线结构和磁性研究[J];材料工程;2008年10期 |
3 |
华庆;杜宁;张辉;刘志洪;汪雷;杨德仁;;高性能锂离子电池用Ni_2Si纳米线阵列(英文)[J];材料科学与工程学报;2010年05期 |
4 |
刘青芳,王建波,彭勇,曹兴忠,薛德胜;铁镍合金纳米线阵列的制备与穆斯堡尔谱研究[J];物理学报;2001年10期 |
5 |
晋传贵;檀杰;;大面积Bi单晶纳米线阵列的制备[J];高等学校化学学报;2008年08期 |
6 |
吕惠民;谷力;;硅衬底上有序氮化铝纳米线阵列的生长[J];纳米科技;2009年01期 |
7 |
田飞;李苞;王春儒;;银-四氰基对苯二醌二甲烷纳米线阵列的制备及其场发射性能[J];高等学校化学学报;2009年05期 |
8 |
姜国伟,姚连增,晋传贵,何婷,林青,蔡维理,李晓光,姚震;Fe-Co-Ni合金纳米线有序阵列的模板合成与磁性[J];物理化学学报;2003年07期 |
9 |
于冬亮;都有为;;CoFe_2O_4纳米线阵列的制备与磁性[J];功能材料;2006年08期 |
10 |
常鹏;刘肃;陈溶波;唐莹;韩根亮;;ZnO纳米线的低温生长及其发光特性(英文)[J];半导体学报;2007年10期 |
11 |
刘晓旭;陈贵锋;李养贤;徐世峰;吴光恒;徐秋;王鸿雁;刘宝海;师宏伟;王冀霞;赵郁海;;Co_xCu_(1-x)复相纳米线阵列的制备及其磁性的研究[J];物理学报;2008年07期 |
12 |
曹渊;袁庆华;夏之宁;;纳米线传感器研究进展[J];化学通报;2008年11期 |
13 |
李峰;;美研制成功超材料纳米镜头[J];功能材料信息;2010年01期 |
14 |
张欢;李梦轲;张竞;于丽媛;刘玲玲;杨志;;液相法制备取向ZnO纳米线阵列的场发射特性(英文)[J];物理化学学报;2010年09期 |
15 |
陶敏龙;;磁性纳米线的模板合成与研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);2009年04期 |
16 |
杨伟光;万发荣;姜春华;陈思维;;聚乙烯亚胺对ZnO纳米线阵列膜的形貌和光电性能的影响[J];北京科技大学学报;2010年01期 |
17 |
;超材料纳米镜头在美研制成功[J];纳米科技;2010年01期 |
18 |
王丹丽;阮永丰;张灵翠;杨红波;;ZnO纳米线阵列的电沉积法制备及表征(英文)[J];物理化学学报;2010年12期 |
19 |
史慧刚,付军丽,薛德胜;非晶Fe_(89.7)P_(10.3)合金纳米线阵列的磁性研究[J];物理学报;2005年08期 |
20 |
孔超,胡中爱,赵红晓,庞海龙,杨玉英,尚秀丽;模板法合成Ag纳米线阵列[J];西北师范大学学报(自然科学版);2005年06期 |
|