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鉴于准一维磁性纳米材料在超高密度磁记录介质方面具有巨大的潜在应用,我们利用电化学和溶胶凝胶方法分别制备和表征了合金纳米线、氧化物纳米线和纳米管,采用微磁学模拟方法和磁荷观点研究了纳米线及其阵列体系的磁化反磁化机制,利用微磁学模拟研究了纳米管的磁化反磁化机制。主要研究结果如下:一、合金纳米线的制备与磁性:利用电化学方法制备了Fe100-xMox(13≤x≤25)合金纳米线阵列。X射线衍射结果表明,随着Mo含量的增加,Fe100-xMox合金的晶体结构逐渐从多晶变为非晶,衍射峰向左偏移逐步增大,当Mo含量达到20%时,Fe8OMo2O纳米线阵列最大的偏移角度约为0.4°,其原因是由于Fe100-xMox合金纳米线晶格常数的增加。磁性测量结果表明,随着Mo含量的增加,Fe100-xMox合金在平行于纳米线长轴方向的磁滞回线不是矩形并且磁滞回线的斜率是增加的,矫顽力和剩磁比都是降低的,这说明纳米线之间的静磁相互作用和磁晶各向异性对纳米线阵列的磁化反磁化过程有着显著的影响。二、氧化物纳米管和纳米线的制备与磁性:利用溶胶凝胶方法制备了不同直径的CuFe2O4纳米管阵列。外直径为200nm的CuFe2O4纳米管阵列具有磁各向异性,并且易磁化方向沿着纳米管的长轴方向,表明形状各向异性是纳米管阵列具有磁各向异性的主要原因。采用溶胶凝胶方法制备了NiO纳米管阵列,发现NiO纳米管阵列具有室温铁磁性,说明铁磁性主要来源于表面效应特别是未补偿表面自旋产生的磁性。另外,还通过电化学方法在水溶液和有机溶剂二甲基亚砜溶液以及后续热处理分别制备了NiO和Co3O4纳米线阵列。三、纳米线及其阵列体系的反磁化机制:微磁学模拟结果表明,纳米线反磁化过程是两端磁矩同时开始翻转,在侧面形成反磁化核,从两个反磁化核变成四个反磁化核,然后传播到整个纳米线。在纳米线长径比相同的情况下,随着直径增大,矫顽力下降。纳米线阵列反磁化过程是阵列中不同位置的纳米线逐步发生翻转,最终实现整个纳米线阵列的翻转。相对于没有缺陷的纳米线阵列体系,存在缺陷的阵列中纳米线间相互作用减小,改变了阵列中处于不同位置纳米线的翻转次序,提高了阵列体系的矫顽力。根据模拟结果,构造了非对称磁化反磁化的理论模型,利用磁荷观点研究发现纳米线可能存在非一致磁化机制。四、纳米管的反磁化机制:微磁学模拟结果表明,在纳米管长径比和内外径比相同的情况下,随着纳米管外直径的增加,矫顽力下降。在长径比和外直径相同的情况下,随着纳米管内直径的增加,矫顽力先减小后增加。纳米管长度和内外直径的变化,改变了纳米管的形状各向异性,从而影响了纳米管的磁化反磁化过程,进而改变了纳米管的矫顽力。当纳米管的外直径大于40nm时,纳米管反磁化过程中会发生两次翻转,第一次翻转前,纳米管两端的磁矩分布都是呈类涡旋(vortex-like)构型,纳米管中间部分的磁矩都是沿着纳米管的长轴方向排列。第二次翻转前,纳米管中间部分的磁矩分布是类涡旋构型,纳米管其它部分的磁矩都已经发生翻转并且仍然沿着纳米管的长轴方向排列。