本文關(guān)鍵詞：有序磁性納米復(fù)合材料的制備及其磁性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米復(fù)制 有序磁性納米材料 磁性能 交換偏置

【摘要】：磁性納米材料的磁性能不僅受納米顆粒固有磁性能的影響,同時(shí)也受納米顆粒之間磁相互作用的影響。而納米結(jié)構(gòu)的不可控,納米顆粒尺寸、形狀、缺陷和相的純度極大地影響納米材料的磁性能,這也使磁性交換相互作用的研究變得復(fù)雜。而合成成分均一、形貌可控的磁性納米材料是揭示納米材料磁性能的必備條件,也為磁記錄材料、自旋電子器件的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。本論文先以介孔SBA-15為模板合成介孔單相納米線,對(duì)不同形態(tài)納米線的形貌、結(jié)構(gòu)以及磁性能進(jìn)行討論,進(jìn)而以形貌均勻、結(jié)構(gòu)有序的單相納米線為模板,合成有序雙相納米復(fù)合材料,并對(duì)其磁性能進(jìn)行討論。首先以三嵌段聚合物P123為模板劑,正硅酸乙酯為硅源,運(yùn)用水熱法制備出孔徑為8-9 nm,長(zhǎng)約為2μm的六角直孔道結(jié)構(gòu)的SBA-15介孔材料。其次以介孔SBA-15為模板,運(yùn)用納米復(fù)制技術(shù)和離心分離技術(shù)成功制備出單分散和束狀Co_3O_4、CoFe_2O_4納米線。研究發(fā)現(xiàn),單分散納米線僅有兩三根組成,且分散的比較開,而束狀納米線很好的復(fù)制了SBA-15的有序介孔孔道結(jié)構(gòu),十幾根納米線通過微孔連在一起,具有向塊體Co_3O_4、CoFe_2O_4變化的趨勢(shì)。兩種形態(tài)的納米線的磁性能也有很大的不同:束狀Co_3O_4納米線由于納米線間距小(2 nm左右),相鄰納米線產(chǎn)生的交換耦合作用使得同一溫度下其磁化強(qiáng)度M相比于單分散納米線(4.23 emu/g)降低至(3.39emu/g),同時(shí)由于CoFe_2O_4束狀納米線的表面能較大,表面能壘抑制了自旋反轉(zhuǎn),使得其居里溫度點(diǎn)發(fā)生了后移。最后,以有序Co_3O_4、NiFe2O4納米線為模板,運(yùn)用浸漬法成功制備出雙相的CoFe_2O_4/Co_3O_4和NiO/NiFe2O4磁性納米復(fù)合材料。CoFe_2O_4/Co_3O_4磁性納米復(fù)合材料的磁性能結(jié)果表明,隨著CoFe_2O_4的摻入,觀察到了明顯的交換偏置效應(yīng),且在100 K時(shí)最明顯,這是由于CoFe_2O_4納米顆粒的摻入增加了反鐵磁相Co_3O_4和亞鐵磁相CoFe_2O_4的界面磁性相互作用,反鐵磁相對(duì)亞鐵磁相產(chǎn)生了釘扎作用。在100 K下,矯頑力Hc也從11.4 Oe上升到160.1 Oe。同時(shí),亞鐵磁CoFe_2O_4納米顆粒的增加也使得復(fù)合材料的M升高。NiO/NiFe2O4磁性納米復(fù)合材料的磁性能結(jié)果表明,在10 K下,觀察到了強(qiáng)的交換偏置效應(yīng),且隨著NiO增加,交換偏置效應(yīng)增強(qiáng),矯頑力Hc從276.1 Oe增加到379.8 Oe再到495.4 Oe。由于交換偏置作用,NiO的增加也導(dǎo)致復(fù)合材料的截止溫度變高。且反鐵磁相NiO含量增加,使得亞鐵磁NiO/NiFe2O4復(fù)合材料的磁性能被稀釋了,其飽和磁化強(qiáng)度Ms有所降低。
【關(guān)鍵詞】：納米復(fù)制 有序磁性納米材料 磁性能 交換偏置
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• abstract8-16
• 1 緒論16-35
• 1.1 納米材料16-23
• 1.1.1 納米材料特性17-18
• 1.1.2 納米材料的制備18-21
• 1.1.3 納米材料的應(yīng)用21-23
• 1.2 磁性納米材料23-26
• 1.2.1 磁性納米材料磁特性23-25
• 1.2.1.1 超順磁性[38]23-24
• 1.2.1.2 矯頑力24
• 1.2.1.3 居里溫度[42]24-25
• 1.2.1.4 磁化率25
• 1.2.1.5 磁性相互作用25
• 1.2.2 磁性納米材料合成及應(yīng)用25-26
• 1.3 磁性納米復(fù)合材料26-34
• 1.3.1 磁性納米結(jié)構(gòu)的GMR效應(yīng)26-27
• 1.3.2 交換偏置效應(yīng)27-32
• 1.3.2.1 交換偏置效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)27-28
• 1.3.2.2 交換偏置效應(yīng)的研究現(xiàn)狀28-29
• 1.3.2.3 交換偏置效應(yīng)的現(xiàn)象和機(jī)制29-30
• 1.3.2.4 交換偏置效應(yīng)的影響因素30-32
• 1.3.3 磁性納米復(fù)合材料的制備32-33
• 1.3.4 磁性納米復(fù)合材料的應(yīng)用33-34
• 1.4 本論文的研究意義與章節(jié)安排34-35
• 2 樣品制備及測(cè)試方法35-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑35-36
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器36-37
• 2.3 測(cè)試儀器37-41
• 2.3.1 X射線衍射儀37
• 2.3.2 能譜儀（EDS）37
• 2.3.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）37
• 2.3.4 透射電子顯微鏡（TEM）37-38
• 2.3.5 高分辨透射電鏡（HRTEM）38
• 2.3.6 氮?dú)馕锢砦絻x38-39
• 2.3.7 超導(dǎo)量子干涉器（SQUID）39-41
• 3 有序單相納米線的制備及其磁性能研究41-54
• 3.1 有序Co_3O_4納米線的制備及磁性能研究41-48
• 3.1.1 樣品制備41-43
• 3.1.1.1 介孔SBA-15 的制備41-42
• 3.1.1.2 束狀和單分散Co_3O_4磁性納米線的制備42-43
• 3.1.2 樣品表征43
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論43-48
• 3.1.3.1 SBA-15 形貌、結(jié)構(gòu)43-45
• 3.1.3.2 Co_3O_4納米線形貌、結(jié)構(gòu)45-46
• 3.1.3.3 Co_3O_4納米線的磁性能46-48
• 3.1.4 小結(jié)48
• 3.2 有序CoFe_2O_4納米線的制備及磁性能研究48-53
• 3.2.1 樣品制備49
• 3.2.2 樣品表征49
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-52
• 3.2.4 小結(jié)52-53
• 3.3 本章總結(jié)53-54
• 4 有序雙相磁性納米復(fù)合材料的制備及磁性能研究54-72
• 4.1 有序CoFe_2O_4/Co_3O_4納米復(fù)合材料的制備及磁性能研究55-63
• 4.1.1 樣品制備55-56
• 4.1.1.1 介孔Co_3O_4磁性納米線的制備55
• 4.1.1.2 有序CoFe_2O_4/Co_3O_4磁性納米復(fù)合材料的制備55-56
• 4.1.2 樣品表征56
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論56-62
• 4.1.3.1 介孔Co_3O_4磁性納米線的形貌表征56-57
• 4.1.3.2 有序CoFe_2O_4/Co_3O_4的結(jié)構(gòu)、成分分析57-62
• 4.1.4 小結(jié)62-63
• 4.2 有序NiO/N iFe_2O_4納米復(fù)合材料的制備及磁性能研究63-71
• 4.2.1 樣品制備63-64
• 4.2.1.1 介孔NiFe_2O_4磁性納米線的制備63
• 4.2.1.2 有序NiO/ N iFe_2O_4磁性納米復(fù)合材料的制備63-64
• 4.2.2 樣品表征64
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論64-70
• 4.2.3.1 介孔NiFe_2O_4磁性納米線的形貌分析64-65
• 4.2.3.2 NiO/ N iFe_2O_4磁性納米復(fù)合材料的成分結(jié)構(gòu)分析65-68
• 4.2.3.3 有序NiO /N iFe_2O_4磁性納米復(fù)合材料的磁性能分析68-70
• 4.2.4 小結(jié)70-71
• 4.3 本章總結(jié)71-72
• 5 全文總結(jié)72-74
• 參考文獻(xiàn)74-86
• 作者簡(jiǎn)歷86

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2 李興田;聚酰胺6納米復(fù)合材料的新進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2001年02期

3 李淑玉;導(dǎo)電納米復(fù)合材料[J];建材工業(yè)信息;2001年10期

4 ;可溶性納米復(fù)合材料[J];技術(shù)與市場(chǎng);2001年04期

5 錢紅梅,郝成偉;粘土/有機(jī)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J];皖西學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

6 王珂,朱湛,郭炳南;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/蛭石納米復(fù)合材料的制備[J];應(yīng)用化學(xué);2003年07期

7 鐘厲,韓西;納米復(fù)合材料的研究應(yīng)用[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

8 金延;納米復(fù)合材料及應(yīng)用[J];金屬功能材料;2004年06期

9 ;美國(guó)納米復(fù)合材料需求將增長(zhǎng)[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年03期

10 趙中堅(jiān);王強(qiáng)華;;汽車中的納米復(fù)合材料:研究活動(dòng)及商業(yè)現(xiàn)狀[J];玻璃鋼;2008年01期

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1 肖紅梅;楊洋;李元慶;鄭斌;付紹云;;功能納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[A];第十五屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

2 葛嶺梅;周安寧;李天良;曲建林;;礦物納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

3 馬永梅;;塑料/膨潤(rùn)土納米復(fù)合材料市場(chǎng)應(yīng)用[A];2003年中國(guó)納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2003年

4 陳潔;徐曉楠;楊玲;;納米復(fù)合材料的阻燃研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

5 趙海波;徐波;王俊勝;王玉忠;;主鏈含磷阻燃共聚酯/硫酸鋇納米復(fù)合材料的研究[A];2009年中國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

6 張忠;;多級(jí)次多尺度納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究[A];2010年第四屆微納米海峽兩岸科技暨納微米系統(tǒng)與加工制備中的力學(xué)問題研討會(huì)摘要集[C];2010年

7 盧小泉;;基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器[A];第六屆海峽兩岸分析化學(xué)會(huì)議摘要論文集[C];2010年

8 周安寧;楊伏生;曲建林;李天良;葛嶺梅;;礦物納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（下卷）[C];2001年

9 上官文峰;;納米復(fù)合材料的構(gòu)筑及其光催化性能[A];納微粉體制備與應(yīng)用進(jìn)展——2002年納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2002年

10 林鴻福;;加速聚合物/粘土納米復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[A];浙江省科協(xié)學(xué)術(shù)研究報(bào)告——浙江優(yōu)勢(shì)非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用研究論文集[C];2004年

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1 宋玉春;納米復(fù)合材料能否風(fēng)行？[N];中國(guó)石化報(bào);2005年

2 李聞芝;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)將開[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

3 李偉;汽車用上納米復(fù)合材料部件[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

4 渤海投資 周延;武漢塑料 突破60日均線壓制[N];證券時(shí)報(bào);2004年

5 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和市場(chǎng)[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

6 華凌;納米復(fù)合材料提升自充電池性能[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

7 塑化;聚合物系納米復(fù)合材料發(fā)展前景廣闊[N];國(guó)際商報(bào);2003年

8 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和包裝應(yīng)用[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

9 本報(bào)記者 王海霞;納米復(fù)合材料將廣泛應(yīng)用到新能源領(lǐng)域[N];中國(guó)能源報(bào);2009年

10 劉霞;高效存儲(chǔ)氫的納米復(fù)合材料研制成功[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李念武;鋰硫二次電池用碳基含硫正極材料的研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 夏雷;尼龍6及其納米復(fù)合材料的熱氧穩(wěn)定性研究[D];浙江大學(xué);2013年

3 杜青青;高效熒光碳點(diǎn)合成及其功能復(fù)合材料研究[D];山東大學(xué);2015年

4 劉江濤;四種納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)和電化學(xué)傳感研究[D];西北大學(xué);2015年

5 李蘇原;SnO_2/C納米復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究[D];蘭州大學(xué);2015年

6 郭改萍;環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性研究[D];北京化工大學(xué);2015年

7 孫遜;新型介孔無機(jī)物/聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];蘭州大學(xué);2012年

8 卜小海;螺旋聚炔基納米復(fù)合材料的制備及其紅外輻射性能研究[D];東南大學(xué);2015年

9 王洪賓;LiFePO_4/C納米復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、合成及其儲(chǔ)鋰性能研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 楊慧;基于溶劑澆鑄法和沉積法改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）[D];上海大學(xué);2015年

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1 杜青;鋯基納米復(fù)合材料深度凈化水體中的微量重金屬[D];燕山大學(xué);2015年

2 王正奇;硫化鋅納米復(fù)合材料的制備、表征及性質(zhì)研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

3 明洪濤;TiO_2/Au核殼納米復(fù)合材料的制備及其光學(xué)性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2015年

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5 孫藝銘;金/碳納米復(fù)合材料生物傳感器檢測(cè)多藥耐藥基因MDR1及其表達(dá)蛋白ABCB1的實(shí)驗(yàn)研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

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7 王龍;紡絲用PA66/SiO_2納米復(fù)合材料的制備[D];鄭州大學(xué);2015年

8 牛鵬懷;納米復(fù)合材料在潛指紋顯現(xiàn)中的應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

9 鐘苗苗;蒙脫土改性聚碳酸亞丙酯基納米復(fù)合材料的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

10 張嬌;氧化鋅基納米復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：720575