【摘要】：低維磁性材料單體是近年來材料科學(xué)與凝聚態(tài)物理研究的熱點(diǎn)之一,原因不僅在于它們呈現(xiàn)新奇的物理性質(zhì)所具有的重要基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值,而且在高密度存儲(chǔ)、自旋電子器件、磁性納米藥物、磁性傳感器等方面有廣泛的應(yīng)用前景。在實(shí)際研究和應(yīng)用中,低維磁性材料單體尺度一般在納米尺度,其磁學(xué)性質(zhì),磁疇結(jié)構(gòu)都會(huì)有較大的變化,其磁結(jié)構(gòu)與材料磁各向異性、微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系也需要進(jìn)一步的研究和認(rèn)知。本文中,我們通過透射電鏡、電子全息技術(shù)以及OOMMF(微磁學(xué)模擬軟件),系統(tǒng)地研究了磁各向異性材料鋁鎳鈷合金、納米結(jié)構(gòu)鋇鐵氧體、鎳鐵氧體單顆粒納米線、鈷鐵氧體納米片的磁疇結(jié)構(gòu)、樣品形貌、晶體結(jié)構(gòu)及其與磁性能、磁各向異性之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:(1)利用透射電鏡、離軸電子全息研究了形狀各向異性主導(dǎo)的Al NiCo合金磁結(jié)構(gòu)及其矯頑力機(jī)制。AlNiCo合金在磁熱處理時(shí),調(diào)幅分解形成非磁性相α2和強(qiáng)磁性相α1相,棒狀α1相呈棋盤狀分布在基質(zhì)α2相中。研究?jī)煞N型號(hào)的Al NiCo合金,36Co和40Co,表明36Co中α1相具有更大的直徑以及更大的體積分?jǐn)?shù)。電子全息研究表明鋁鎳鈷合金的磁性來源于α1相的形狀各向異性以及α2相的磁性隔離作用,結(jié)合理論計(jì)算和微磁學(xué)模擬,表明36Co和40Co的磁化過程均為非一致翻轉(zhuǎn),α1相的幾何結(jié)構(gòu)以及相鄰α1相之間的間距是影響鋁鎳鈷合金磁性能的主要因素。(2)利用球差透射電鏡、電子全息、微磁學(xué)模擬研究了高磁晶各向異性單軸鋇鐵氧體單顆粒鏈納米線的磁矩分布,與納米線形狀、顆粒取向、晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。采用商業(yè)的納米片以及靜電紡絲合成的鋇鐵氧體單顆粒鏈納米線作對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明多晶結(jié)構(gòu)的納米片呈現(xiàn)磁渦旋的結(jié)構(gòu),單晶的納米片以及單顆粒鏈納米線的磁力線分布均沿著易軸即[001]晶帶軸。對(duì)于單軸的單晶磁性納米材料,其磁晶各向異性決定了其磁化分布,形狀各向異性基本沒有影響,以上結(jié)果均在OOMMF中得到了驗(yàn)證。(3)研究低磁晶各向異性尖晶石立方結(jié)構(gòu)NiFe_2O_4單顆粒鏈納米線的動(dòng)態(tài)磁化行為及磁結(jié)構(gòu)與其形狀,晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。利用電子全息研究了鎳鐵氧體動(dòng)態(tài)磁化翻轉(zhuǎn)過程,并得到了其對(duì)應(yīng)的磁滯回線,單顆粒鏈納米線的矯頑力達(dá)到450 Oe遠(yuǎn)大于粉末的200 Oe.結(jié)合微磁學(xué)模擬表明在鎳鐵氧體單顆粒納米線中,形狀各向異性決定其磁化分布,而磁晶各向異性起作用較小。(4)初步研究較高磁晶各向異性立方尖晶石結(jié)構(gòu)CoFe_2O_4納米片結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及納米片磁結(jié)構(gòu)與其尺寸,形狀和磁晶各向異性之間的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)利用靜電紡絲的方法嘗試制備了CoFe_2O_4納米片,并用XRD、VSM和TEM對(duì)其進(jìn)行了表征,其飽和磁化強(qiáng)度76 emu/g,矯頑力為556 Oe并具有典型的尖晶石立方結(jié)構(gòu),納米片尺寸分布不均,分布范圍80-500 nm。并利用電子全息研究了納米片的CoFe_2O_4退磁態(tài)的磁化分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明納米片的磁疇結(jié)構(gòu)由其磁晶各向異性和其形狀各向異性共同決定。同時(shí)樣品尺寸和幾何結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)樣品的磁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響。
【圖文】：

圖 1.1 普通鐵磁性材料的磁滯回線圖本論文主要研究的是硬磁材料，其磁學(xué)理論是以磁疇結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的理論，其中與矯頑力機(jī)制相關(guān)聯(lián)的有磁矩轉(zhuǎn)變、疇壁變化、單疇磁體和超順磁體等理論首先磁矩轉(zhuǎn)變和疇壁位移決定了材料的矯頑力機(jī)制，對(duì)于以疇壁位移來反磁化的材料，其矯頑力來源于反向磁疇的形核以及疇壁釘扎。而對(duì)于以磁矩轉(zhuǎn)變?yōu)榉创呕绞降牟牧�，其矯頑力來源于各種磁各向異性對(duì)磁矩翻轉(zhuǎn)的阻礙。其次對(duì)于單疇顆粒來說，當(dāng)其顆粒尺寸小于某個(gè)臨界大小時(shí)，顆粒中只存在一個(gè)磁疇不存在疇壁，其磁矩的翻轉(zhuǎn)過程只出現(xiàn)磁矩的轉(zhuǎn)變。因而具有高矯頑力和低磁導(dǎo)率。另外當(dāng)顆粒尺寸小于單疇臨界尺寸時(shí)，顆粒的熱擾動(dòng)將使磁矩不再固定在易軸上抵抗反磁化的能力變?nèi)�，矯頑力降低即超順磁體。1.3.3 磁各向異性（形狀各向異性和磁晶各向異性）磁各向異性是指材料在不同方向外加磁場(chǎng)的作用下，，其表現(xiàn)出的磁化曲線也

州大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 緒)六角單晶體的磁晶各向異性對(duì)于六角晶系單晶體，其易軸若是單晶體樣品的六重對(duì)稱軸，則其易軸僅個(gè)，所以六角晶體也稱為單軸晶體。由于一個(gè)軸一般有正反兩個(gè)方向，所以單晶體有兩個(gè)易磁化方向，兩者對(duì)應(yīng)的磁晶各向異性能以及磁化曲線肯定也
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O469

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林肇華;非晶態(tài)微觀磁性的漲落和磁結(jié)構(gòu)[J];物理;1988年05期

2 羅勝,張國威,裴諧弟,蔣瑋,劉志輝,何文望;Nd_3Fe_(20)C_x的晶、磁結(jié)構(gòu)和基本磁性[J];中國稀土學(xué)報(bào);1988年02期

3 黃志高;陳叢生;蔡忠良;;磁帶中磁結(jié)構(gòu)的穆斯堡爾譜的研究[J];磁記錄材料;1989年03期

4 周正國;周殿清;;Tb/Fe成分調(diào)制膜的磁結(jié)構(gòu)與平均分子場(chǎng)模型[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年04期

5 孫霞,王兵,王麗娟,吳自勤;二維磁結(jié)構(gòu)的掃描隧道顯微術(shù)研究[J];物理;2002年09期

6 劉東暉,修士新,王季梅;兩種新型的縱磁結(jié)構(gòu)真空滅弧室的研究比較[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2003年06期

7 田興;;新型超低溫?zé)o磁結(jié)構(gòu)材料研制成功[J];低溫與特氣;1992年01期

8 李國斌;宋順成;曹學(xué)軍;楊潤(rùn)田;;兩種大間隙磁流體密封聚磁結(jié)構(gòu)性能的對(duì)比[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

9 戴光;崔巍;楊志軍;;聚磁結(jié)構(gòu)在換熱管漏磁檢測(cè)三維有限元數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J];壓力容器;2010年04期

10 堵錦生;楊靜;肖天生;李京;;冕洞邊界區(qū)磁結(jié)構(gòu)的探討[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1991年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉娟娟;汪晉辰;羅偉;盛潔明;何長(zhǎng)振;S.A.Danikin;鮑威;;中子衍射對(duì)一維反鐵磁SrCo_2V2O8單晶的磁結(jié)構(gòu)的研究[A];中國晶體學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨會(huì)員代表大會(huì)論文摘要集——多晶（粉晶）衍射分會(huì)[C];2016年

2 王芳衛(wèi);;磁性物質(zhì)的中子散射磁結(jié)構(gòu)和磁激發(fā)[A];Application of Spallation Neutron Source--Proceedings of CCAST(World Laboratory) Workshop[C];2004年

3 韓秀峰;趙素芬;李飛飛;魏紅祥;曾中明;張謝群;詹文山;;雙勢(shì)壘磁性隧道結(jié)中自由層的動(dòng)態(tài)磁結(jié)構(gòu)及反轉(zhuǎn)磁性質(zhì)[A];第四屆全國磁性薄膜與納米磁學(xué)會(huì)議論文集[C];2004年

4 鄭思孝;廖小東;;小園面非平衡磁控原子源研究[A];中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電子束離子束專業(yè)委員會(huì)第四屆電子束離子束學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國電子學(xué)會(huì)焊接專業(yè)委員會(huì)第二屆電子束焊接學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1991年

5 董彤;袁淑娟;徐坤;郁黎明;曹世勛;張金倉;;Gd_5Ge_4的磁結(jié)構(gòu)相變和磁玻璃行為的研究[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（3）[C];2007年

6 叢友滋;程國良;韓國忠;;馬里亞納海槽地磁場(chǎng)方向及沉積磁結(jié)構(gòu)[A];1992年中國地球物理學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1992年

7 楊萬有;柴立民;朱俊利;;微磁結(jié)構(gòu)粉體在工、農(nóng)、醫(yī)等領(lǐng)域的應(yīng)用[A];2001年海南全國粉體技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年

8 殷云宇;戴建洪;王瀟;申旭東;龍有文;;高溫高壓A、B位同時(shí)有序鈣鈦礦LaMn_3Ni_2Mn_2O_(12)的合成以及A位調(diào)控的正交磁結(jié)構(gòu)[A];中國晶體學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨會(huì)員代表大會(huì)（極端條件晶體材料分會(huì)）論文摘要集[C];2016年

9 楊昌平;王亦忠;胡伯平;王震西;;Y_(1-x)Dy_xFe_(11)Mo的結(jié)構(gòu)與磁性[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1998年

10 張昊;F.Roxana;孫俊良;李國寶;廖復(fù)輝;林建華;;(Tb_(1-x)Mn_y)MnO_(3-δ)的合成、結(jié)構(gòu)和磁性[A];第十三屆固態(tài)化學(xué)與無機(jī)合成學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 朱士猛;低維磁各向異性單體的磁結(jié)構(gòu)電子全息研究[D];蘭州大學(xué);2018年

2 劉碩;FePt_3薄膜的磁結(jié)構(gòu)、交換偏置及輸運(yùn)特性研究[D];武漢大學(xué);2017年

3 于惠;橫向非均勻太陽大氣磁結(jié)構(gòu)中的集體模式[D];山東大學(xué);2016年

4 劉娟;鐵基化合物和錳鉻化合物的超導(dǎo)電性及磁性的第一性原理研究[D];華中科技大學(xué);2011年

5 肖婷;近地太陽風(fēng)中磁結(jié)構(gòu)的探測(cè)研究[D];山東大學(xué);2015年

6 張晨陽;鈣鈦礦多鐵材料的合成與性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2015年

7 鄧林華;太陽小尺度結(jié)構(gòu)的觀測(cè)特征及物理機(jī)制的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺(tái)）;2014年

8 湯朝靈;利用雙星和ClusterⅡ等對(duì)地球磁層的觀測(cè)和分析研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

9 王杭棟;低維鈷氧化物的磁性研究[D];浙江大學(xué);2009年

10 金光希;過渡金屬氧化物的電子結(jié)構(gòu)與磁性計(jì)算[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬力;運(yùn)動(dòng)磁結(jié)構(gòu)與拱狀暗條系統(tǒng)的演化分析[D];南京信息工程大學(xué);2015年

2 楊宇鵬;時(shí)域有限差分法中三維永磁結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬算法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

3 張俊;基于可控磁吸附方式的船舶破損應(yīng)急封堵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2016年

4 劉嘉寶;奇數(shù)極直線開關(guān)磁鏈永磁電機(jī)少永磁結(jié)構(gòu)的分析與優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2016年

5 徐顯會(huì);基于電子全息技術(shù)的納米磁性材料微觀磁結(jié)構(gòu)和性能的研究[D];四川師范大學(xué);2015年

6 陳偉;第Ⅰ類超導(dǎo)體中的平衡磁結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)研究[D];南京大學(xué);2016年

7 王煥;高壓下多鐵材料BiCrO_3的理論研究[D];華南理工大學(xué);2011年

8 姚淑濤;近地空間內(nèi)磁結(jié)構(gòu)的特性研究[D];山東大學(xué);2017年

9 田之雪;Fe/Cu（100）超薄膜磁結(jié)構(gòu)的DFT計(jì)算[D];河北師范大學(xué);2007年

10 錢軍;超薄電化學(xué)沉積生長(zhǎng)金屬磁性線陣的研究[D];南京大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2698916