论文部分内容阅读
FeCo合金是重要的金属软磁材料,由于具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、高磁导率和低磁各向异性常数等独特的软磁材料性能而倍受关注。CoFe2O4材料是目前研究较多的一类垂直磁记录材料,它具有较高的矫顽力、适中的磁化强度和磁晶各向异性,是应用于垂直磁记录硬盘的首选材料之一。本文首先通过脉冲电沉积法在阳极氧化铝模板中成功制备了CoFe2软磁材料纳米线,然后经高温氧化处理得到硬磁材料CoFe2O4纳米线。并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)及能谱仪(EDX)对纳米线的形貌、结构进行表征;通过振动样品磁强计(VSM)研究了样品的磁性能。本论文的主要工作如下:电沉积制备CoFe2合金纳米线实验表明:温度、pH值、电压均会影响电沉积速率。温度升高,pH增大,电压变大,电沉积速度上升,同时对铁钴合金中的成分比也有一定的影响,铁的含量随温度的升高,pH值的增大而增加,但是溶液中的Fe2+也越容易被氧化。最佳沉积条件为:平均电压2.65V;温度40℃;pH值4.0;电镀溶液主盐配比是MCo/(MCo+MFe)=35%。在电沉积试验时,加入导电盐或在沉积过程中进行磁力搅拌,则对沉积速率起积极的作用,同时电沉积得到的纳米线阵列形貌规整,粗细均匀,长短一致。CoFe2合金纳米线为多晶体,Fe元素和Co元素的含量比约为2:1。磁性能测量CoFe2合金纳米线最大饱和磁化强度为122 emu·g-1,矫顽力为870Oe,剩磁比为0.13,有各向异性,并且随着纳米线的长度变小,这些性能也随之减小。磁性研究表明CoFe2O4的磁各向异性主要由磁晶各向异性决定,而形状各向异性所起的作用相对较小。CoFe2O4纳米线的饱和磁化强度为16 emu·g-1,矫顽力为500Oe,剩磁比为0.33,与CoFe2合金纳米线相比,饱和磁化强度降低,剩磁比提高了,说明典型的软磁材料CoFe2合金纳米线已经成为具有硬磁性的CoFe2O4纳米线。分别在600℃、700℃和800℃温度下对样品进行了热处理,发现随着氧化温度的升高,纳米线阵列的矫顽力、剩磁比都有很大程度的提高。表明高的热处理温度可以提高CoFe2纳米线的氧化程度,使结晶更完善,提高了CoFe2O4纳米线的磁晶各向异性,并减少纳米线中的缺陷。