多孔阳极氧化铝模板电化学沉积磁性纳米线阵列

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:tawj68
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随着电子信息科学与技术的发展,磁性纳米线有序阵列在超高密度磁性存储方面具有诱人的应用前景,已经成为一维纳米结构材料家族中的重要一员。采用AAO模板直流电化学沉积法可以制备磁性纳米线阵列,且这种方法简单、经济,具有其他方法无法比拟的优势。本论文选用AAO模板,通过直流电沉积的方法,在水溶液中分别制备Co纳米线阵列和Sm–Co合金纳米线阵列,用XRD、FESEM、TEM、VSM设备对纳米线的结构、形貌、成分、磁性能进行详细分析。主要工作内容及研究结果如下:1.采用二次阳极氧化法成功制备出AAO模板,通过改变退火状态、电解液种类、电解液浓度、氧化次数来控制AAO模板的纳米孔直径、孔隙率、孔洞有序性、孔道平直性及模板厚度等参数。研究发现,制备AAO模板的最佳工艺条件为:采用纯铝箔在500℃下退火5h后,在0.3mol/L的草酸电解液中二次阳极氧化,氧化电压为40V,氧化温度控制在10℃以下。2.利用AAO模板成功制备出Co纳米线阵列,研究了电压、pH值、溶液浓度和热处理对Co纳米线的结构及磁性能的影响。试验表明,制备的Co纳米线阵列均为HCP结构,具有择优取向,有很强的织构性,且未被氧化。Co纳米线阵列表现出了明显的形状各向异性,有效各向异性由形状各向异性和磁晶各向异性共同决定。在一定范围内,改变试验参数可以使Co纳米线阵列的结构发生改变,进而改变其磁性能。3.在水溶液中采用直流电沉积法成功制备出Sm–Co合金纳米线阵列,纳米线为非晶结构,具有很好的线性结构,线径均匀。Sm–Co合金纳米线在AAO模板孔壁中断续生长,表面并不是十分光滑,局部区域有凹坑。虽然纳米线中含有其他杂质元素,但本文所得Sm–Co纳米线中Sm的沉积量很高,Sm、Co的原子比为78.1:21.9。
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