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形状、尺寸可控的低维磁性材料是近年来材料科学与凝聚态物理研究的热点之一,原因不仅在于它们呈现的新奇的物理性质所具有的重要基础研究价值,而且有望实现未来自旋电子器件进一步微型化、赛道存储器、磁记录密度进一步提高等的需要。目前在磁滞电机或磁储存等对磁性能(能量密度)要求比较高的设备中,应用最为广泛的材料是钕铁硼永磁体。钕铁硼永磁体作为第三代稀土永磁材料由于非常高的矫顽力使其在其它永磁材料面前有着无可比拟的优势。然而在对钕铁硼永磁体的微观结构分析中发现,钕铁硼磁体中含有大量的非磁性相是导致饱和磁化强度不高的主因,通过掺入高饱和磁化强度的铁钴镍磁性材料又会降低总体的矫顽力,无法很好的增加总体的磁性能。而在构筑纳米结构的磁性材料时发现,在硬磁/软磁界面会因为磁矩间的交换耦合作用使得软磁材料在其影响下增加本身的剩磁,为新型高密度存储材料的研究提供了方向。目前最新研究的纳米复合Nd-Fe-B系永磁材料是一种新型的永磁材料,它是由高饱和磁化强度的软磁相和高各向异性场的硬磁相在纳米范围内复合组成,通过纳米尺度下软、硬磁性相之间的交换耦合相互作用来获得磁性能,可以在保持高矫顽力的同时有效地提升其饱和磁化强度。基于此在本论文中,通过溶剂热法与溶胶凝胶法设计制备了不同形貌的低维磁性纳米材料,并通过设计硬磁/软磁界面来研究材料的微观结构与磁学性质变化。本论文的主要研究成果总结如下:(1)本文通过一步水热法制备了结构稳定、尺寸均一的Fe3O4空心微球,实验中结合X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱分析(XPS),超导量子干涉仪(SQUID)对其所得材料进行形貌结构及磁性的测试和分析。对Fe3O4空心微球的形成机理作出分析,并对其纳米空心球在比饱和磁化强度上的反常现象作出合理的推断。(2)通过溶剂热法制备了尺寸均一、结构良好的单晶铁纳米链,其中单根纳米链是由铁纳米颗粒在线轴方向上堆叠而成。通过在磁诱导设备的调控和实验反应参数的调整,使所得产品形成表面包覆有PVP(聚乙烯吡咯烷酮)并且具有沿(100)面生长成单晶的铁纳米链,并详细研究了PVP包覆的铁纳米链的磁性变化原因。(3)通过溶胶凝胶法制备了纳米级的钕铁硼氧化物颗粒,然后用Ca C2还原氧化物获得Nd2Fe14B合金,并利用前述实验中的铁纳米链与其复合经过进一步的退火最终形成Nd2Fe14B/Fe纳米双相复合材料。基于硬磁、软磁的界面耦合原理,通过制备纳米复合材料来增加硬磁(Nd2Fe14B)/软磁(Fe)界面,从而增大材料的磁能积。对其所得材料进行形貌结构及磁性的测试和分析,发现在铁纳米链掺入后,通过退火工艺使铁纳米链与钕铁硼纳米颗粒复合形成片状结构,并且有明显的剩磁增强效应。