【摘 要】
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过渡金属硅化物因其独特的化学和物理性质,已被广泛地应用于CMOS 微电子晶体管、热电材料和光电子器件中。其中,硅化铁不仅可用于新型硅基光电子和自旋电子元件的候选材
【机 构】
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化工与环境生命学部先进材料与催化工程实验室,大连理工大学,辽宁省大连市,116024穆斯堡尔数据中心,中国科学院大连化学物理研究所,辽宁省大连市,116023
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过渡金属硅化物因其独特的化学和物理性质,已被广泛地应用于CMOS 微电子晶体管、热电材料和光电子器件中。其中,硅化铁不仅可用于新型硅基光电子和自旋电子元件的候选材料,还具有特殊的磁学性能,甚至表现出异于传统催化材料的良好的催化性能。尤其当材料的尺寸减小到纳米级时,硅化铁会呈现出新的现象和应用。因此,硅化铁纳米材料可能在磁记录材料、磁分离催化剂和自旋电子元件中的电极材料等领域得到广泛的应用。本文以二茂铁为铁源、聚二甲基硅烷为硅源,采用双源前体热解法制备二氧化硅负载的Fe3Si 和Fe5Si3 纳米粒子。通过X 射线衍射分析和透射电镜分析对所得硅化铁进行表征。结果表明,Fe3Si 纳米粒子的平均粒径随着热解温度的升高而增大,并且当热解温度达到800℃ 时,有新相Fe5Si3生成。通过57Fe 穆斯堡尔谱分析、M-H 曲线、FC 和ZFC 曲线对所得硅化铁的磁性进行初步的研究。结果表明,硅化铁纳米粒子在27 ℃ 下表现出超顺磁性,在-268℃ 下表现出铁磁性,并且粒子的尺寸对其磁性,如饱和磁化强度、居里温度、阻挡温度等产生显著的影响。同时低温57Fe 穆斯堡尔谱分析进一步证实了上述结果。
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