【摘 要】
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L10-FePt纳米材料具有超高磁晶各向异性、良好的化学催化性能和生物兼容性,在垂直磁记录、永磁材料、电化学催化以及生物医学等方面具有广阔的应用前景。然而通常直接合成的FePt纳米粒子是fcc结构,要想获得良好磁性,需经有序化热处理转化成L10（fct）结构,但高温导致粒子球化、团聚和异常长大,严重限制了粒子的应用。尽管研究人员开发了直接制备工艺,但现有技术依然存在合成的粒子的有序度低,使用的溶剂
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L10-FePt纳米材料具有超高磁晶各向异性、良好的化学催化性能和生物兼容性,在垂直磁记录、永磁材料、电化学催化以及生物医学等方面具有广阔的应用前景。然而通常直接合成的FePt纳米粒子是fcc结构,要想获得良好磁性,需经有序化热处理转化成L10（fct）结构,但高温导致粒子球化、团聚和异常长大,严重限制了粒子的应用。尽管研究人员开发了直接制备工艺,但现有技术依然存在合成的粒子的有序度低,使用的溶剂有毒等问题。针对这些问题,本研究采用无毒的十八稀作为溶剂,通过掺杂第三金属元素Ag、Cu直接湿化学合成L10-FePt纳米粒子。本文还尝试将强磁场与湿化学方法相结合制备L10-FePt纳米粒子,给FePt纳米粒子有序转变工艺提供一种新尝试,给FePt纳米粒子实用化提供实验基础。通过对有序化机制的探讨,为直接合成L10-FePt纳米材料提供理论依据,因此具有理论和实用价值。论文首先通过掺杂Ag、Cu元素合成FePt纳米粒子,揭示了合成工艺与粒子性能和结构之间的关系。随着合成温度的升高粒子的有序度逐渐升高,粒子的矫顽力会增大;前驱体掺杂第三金属元素的含量对于粒子的有序度以及磁性能也存在影响,随着掺杂金属元素含量的增加,粒子的有序度以及磁性能增加,但是当元素掺杂过量时,有序度及矫顽力开始下降;掺杂Cu元素比掺杂Ag元素合成的FePt纳米粒子,具有更高的磁性能。本研究中最佳的合成工艺为:掺杂Cu（Ac）2作为前驱体,在360℃的温度下反应3小时,该工艺合成含Cu的FePt纳米粒子中有L10相,有序度较高,矫顽力达到2500 Oe。通过在强磁场内湿化学合成FePt粒子发现,在较低合成温度下,可以获得L10结构的纳米粒子。随着磁场强度增加,获得的纳米粒子有序度越高。这表明强磁场可以有效的促进FePt的有序转变,降低L10-FePt的有序转变温度。本研究在强磁场下,320℃合成出L10-FePtCu纳米粒子,是目前报道的最低温度,因此湿化学与强磁场结合的工艺,可能是直接合成L10-FePt纳米粒子的新方向。
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