一维核壳复合磁性纳米线阵列的制备及其相关特性研究

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本文选择孔道平均直径200 nm的阳极氧化铝模板(anndic aluminum oxide, AAO)为合成模板、采用脉冲电沉积的方法成功制备出了Ni纳米管并通过恒电位沉积在Ni纳米管中沉积了Co纳米线从而成功合成了Co-Ni核壳纳米线。本论文采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对纳米线进行显微结构以及形貌上的表征,应用振动样品磁强计(VSM)对其进行磁学性能的测试。通过将Co-Ni核壳纳米线与同直径的Ni纳米管及Co纳米线的磁学性能进行对比,深入分析了核壳结构带来磁学性能上面的提升,并提出了其在高密度磁存储领域中的潜在应用。  磁性Co-Ni核壳纳米线采用电化学模板辅助法制备而成。首先,在三电极体系中,以瓦特镍溶液作为电解液,使用前10s施加0V,后1s施加-3V的方波脉冲电压沉积在AAO模板中巧妙的制备出了Ni磁性金属纳米管阵列,纳米管的直径约200nm,长度大概30μm。并探究了时间对Ni纳米线管生长的影响,实验表明沉积时间短得到的是纳米颗粒堆叠而成的物质,沉积时间长的到的是纳米线。实验结果表明当沉积时间为1 h最佳。而后再以硫酸钴溶液电解液,在-1V的恒电位下,以沉积有Ni纳米管的AAO模板作为二次模板,沉积Co纳米线,得到了Co-Ni核壳纳米线阵列。  采用VSM分别从平行和垂直与纳米线阵列方向来测试室温下的磁滞回线,通过将200 nm的Co纳米线阵列、Ni纳米管阵列、Co-Ni核壳纳米线阵列的对比,发现Co-Ni核壳纳米相比于Co纳米线、Ni纳米线在平行纳米线的方向有更低的矫顽力,在垂直与纳米线的方向有更高的剩磁比。这在高密度磁存储方面有着潜在的应用。
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