γ-Fe2O3-p-MgFe2O4二元磁性液体的磁性及场致光透射效应研究

作     者：高荣礼 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李建

授予年度：2009年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

主      题：二元磁性液体 磁化强度 磁致效应 

摘      要：用共沉淀法制备出γ-FeO亚铁磁性纳米颗粒及p-MgFeO顺磁性纳米微粒,并用Massart法分别制备出了相应的磁性液体。将γ-FeO磁性液体和p-MgFeO磁性液体母液按照一定的体积分数比均匀混合后,得到二元磁性液体。 用XRD、EDX、TEM分别对合成磁性液体的纳米颗粒的晶体结构、元素比例、以及形貌进行表征,结果表明γ-FeO颗粒结晶较好,而p-MgFeO颗粒结晶稍差,但两者颗粒形状都近似呈球形。通过对纳米颗粒的粒径分布分析,得出γ-FeO的平均粒径均为8.39nm,p-MgFeO的平均粒径均为5.83nm,且两种微粒的粒径都满足对数正态分布。 用VSM测量了磁性纳米颗粒和磁性液体的磁化特性,得出单元和二元两种体系的磁化强度,其结果表明无外场作用下,一些微粒会自组装形成磁矩闭合的环状结构,这些环状结构对磁化强度没有贡献。以致在γ-FeO磁性液体中,其饱和磁化强度小于通过微粒磁化强度计算的理论值。在二元磁性液体的磁化过程,p-MgFeO微粒的偶极子会使一部分环状结构的方向偏转到磁场方向,从而使环状结构破裂。因此,γ-FeO饱和磁化强度部分会增强,其磁化过程表现出比单一的γ-FeO磁性液体更容易被磁化。二元体系中的磁化性质不等于单元体系磁化性质的简单线性叠加。 测量了在各种磁场作用下,透过二元磁性液体的光透射变化情况。结果表明,弛豫时间与磁性液体中微粒体积分数、磁场强度、磁场梯度以及弱磁性微粒的比例等因素有关。并从微观进行了分析,根据颗粒链的形成与运动模型,对二元磁性液体的光透射率变化进行了理论解释和链运动模拟。