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随着纳米科学技术的发展,一维磁性纳米材料由于结构的特殊性从而有很多新奇的物理性能,在诸如高密度磁存储、光学设备,电子软件,光学,催化以及纳米传感等很多领域都有很好的应用前景,因此备受研究者关注。多孔氧化铝膜由于孔洞排列高度有序,参数容易调控,加上制备工艺简单,易于工业化生产等,成为制备一维纳米材料的常用模板之一。本文首先针对不同参数的氧化铝膜进行各有侧重的研究和分析,并在此基础上研究一维磁性纳米材料的性能与结构的关系。1小孔径模板方面,主要研究单一酸中加入酒精后对氧化铝膜参数的影响,尤其是生长速率的变化。2对于具有较大孔间距的氧化铝膜,主要是通过柠檬酸和草酸的混合酸制备了在一定范围内连续可调的较大孔间距的氧化铝模板,并借助于氧化电流分析了连续可调的内在机制。3采用电化学沉积的方法在具有较小孔径的氧化铝模板中制备了一维磁性金属纳米材料,研究了其结构对磁学性能的决定作用。4利用较大孔径氧化铝模板制备镍纳米线和纳米管,并分析探讨了制备纳米线和纳米管的关键因素。主要研究内容如下:(1)研究硫酸中加入酒精后自组装电压和氧化铝膜生长速率的变化。酒精的加入会提高自组装电压的范围,而少量酒精的加入会大大提高氧化铝膜的生长速率,酒精含量过多时生长速率反而下降。与硫酸中加入少量酒精会提高氧化铝膜的生长速率不同的是,草酸中加入酒精后会直接降低氧化铝膜的生长速率。这与酒精与草酸的酯化反应降低了溶液中的草酸浓度有关。(2)在柠檬酸和草酸的混合溶液中制备了较大孔间距的氧化铝膜,且孔间距在一定范围内连续可调。柠檬酸比例增加时,自组装电压和孔间距会相应变大。并通过对氧化电流的分析找到孔间距连续可调的原因,即自组装氧化电压的范围取决于电解液的有效电离常数。当混合溶液中比例发生变化时有效电离常数会相应改变,自组装氧化电压和孔间距也会相应变化。而柠檬酸和草酸之间可任意混合,从而实现孔间距的连续可调性。(3)在制备各种不同孔径和孔间距的氧化铝模板的基础上,采用电化学沉积的方式,首先在较小孔径的氧化铝模板中制备了一维磁性金属纳米阵列,并各有侧重的研究了磁学性能。即Fe纳米线的磁学性能与直径的关系,Ni纳米链和纳米线的磁学性能与结构的关系以及不同沉积液温度对Co纳米线结构从而对磁学性能的影响。(4)而后研究了较大数值的相同外径的Ni纳米线和纳米管的磁各向异性与结构的关系,以及制备不同纳米结构的关键实验条件。在较大孔径氧化铝模板中制备的Ni纳米线易磁化轴沿线轴方向,而纳米管易磁化轴垂直于线轴方向。在氧化铝模板结合电化学沉积制备纳米线或纳米管时电流密度起着关键作用。电流密度较小时易长成纳米管,较大时易生长成纳米线,在中间时有可能是纳米线和纳米管并存,或者先生长成纳米管再生长成纳米线。产物结构是线还是管取决于模板孔洞存在的吸附能和电场能之间的竞争。