【摘 要】
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磁性纳米线阵列,作为未来高密度垂直记录介质的理想选择,是当今磁学领域的热点。Fe、Co、Ni单质、合金或氧化物纳米线的报道层出不穷,但一类重要的磁性材料——稀土-过渡族金
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磁性纳米线阵列,作为未来高密度垂直记录介质的理想选择,是当今磁学领域的热点。Fe、Co、Ni单质、合金或氧化物纳米线的报道层出不穷,但一类重要的磁性材料——稀土-过渡族金属(RE-TM)合金被忽略了。本文以多孔氧化铝模板(AAO模板)为电极,采用电沉积技术制备了Fe、Co单质及Sm-Co纳米线,具体工作如下:1.采用二次阳极氧化法,制备了高度有序的AAO模板。通过原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和场发射扫描电镜(FE-SEM)观察模板的形貌,结果表明:模板为高度有序结构,其纳米孔洞呈标准六角蜂窝状排布,孔径一致、膜孔垂直膜面平行排列,且膜孔互不交叉错位。而且通过控制模板的氧化工艺,可使其孔径在40-140nm、孔深几十到几百微米可调。2.采用交流沉积法,在AAO模板中制备了铁、钴单质纳米线。由FE-SEM的观察可知:纳米线有良好的线性结构,其线壁光滑、线径一致,具有大的长径比;线径40-140nm、线长10μm-35μm、长径比100:1至350:1可调。由X射线衍射仪(XRD)检测热处理前后的铁、钴纳米线得知:Fe纳米线为体心立方结构(BCC),晶粒取向无序;经热处理后其晶粒一致沿Fe(110)晶面排列;Co纳米线为六角密堆积结构(HCP),晶粒取向无序;经热处理后其晶粒的C轴多数趋向于纳米线长轴方向生长。3.在AAO模板中,分别采用交流和直流沉积工艺制备了Sm-Co纳米线阵列。由FE-SEM的观察显示,该纳米线同样具有良好的线性结构,线径40-140nm、线长10μm-35μm、长径比100:1至350:1可调。XRD分析则表明该线为非晶态结构。能谱分析仪(EDS)显示:稀土Sm在过渡族元素Co的诱导下,在水溶液中发生共沉积,交流沉积相对于直流沉积更利于稀土Sm的析出,其Sm含量可达16.25w%。研究表明电镀液的PH值、模板阻挡层厚度以及电极和电镀槽对Sm-Co纳米线的沉积影响很大。
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