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稀土-铁族非晶合金是一种优良的功能材料,在很多领域有着广泛的应用前景。但是关于一维纳米结构的稀土-铁族非晶合金材料的研究却很少报道,本论文通过在外加磁场下电沉积,制备了Gd-Co、Sm-Co、Ho-Co和Er-Ni-Co一维纳米非晶合金,并对其结构和性能进行了表征。
(1)研究了在外磁场条件下,乙酰胺.尿素-NaBr-KBr低温熔盐体系中Gd(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Sm(Ⅲ)、Ho(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Er(Ⅲ)还原的电化学行为。CV曲线表明Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的电极过程是一个不可逆过程。Gd(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)、Ho(Ⅲ)、Er(Ⅲ)四种稀土离子无法单独沉积,Gd-Co、Sm-Co、Ho-Co、Er-Ni-Co合金可通过诱导共沉积得到。
(2)磁场下的CV曲线表明,随着外加磁场强度的增大,阴极峰电位负移,峰电流增加。
(3)磁场条件下,通过恒电位沉积方法合成了Gd-Co、Ho-Co纳米棒、Sm-Co纳米线、Er-Ni-Co纳米带。XRD结果显示四种合会均为非晶态,SEM和TEM分析表明典型Gd-Co、Ho-Co纳米棒的长度超过530 nm,平均直径为150 nm左右;典型Sm-Co纳米线的长度大于1.2 μm、直径在33nm左右;典型Er-Ni-Co纳米带的长度超过280 nm,直径在55nm左右。
(4)样品晶化后,非晶态转化为晶态,其组成分别为Co5Gd、Co5Sm、CO3Ho,而Er-Ni-Co可能由多种物相组成,包括Co-7Er2,Ni17Er2。
(5)磁滞回线结果表明,电沉积过程中的外加磁场对合金的磁性质有明显影响。与无外加磁场下电化学生长的材料相比,磁场下制备的Co5Gd和Co5Sm合金,其矫顽力、剩余磁化强度和饱和磁化强度明显增大;Co3Ho合金的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度略微增加;Er-Ni-Co的矫顽力有明显增大,但饱和磁化强度和剩余磁化强度则略微有所增加。