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磁性纳米材料的化学法制备及性能研究

磁性纳米材料的化学法制备及性能研究

作者：单小璇华南理工大学

学位级别：硕士

磁性纳米材料由于具有表面效应、量子尺寸效应,以及超顺磁性等优异的特性,引起了世界各国研究工作者的高度重视。磁性纳米材料的性能与其组成、结构及纳米粒子的稳定性密切相关,因此制备粒径均匀,组成、结构稳定的纳米粒子是其应用的关... 详细信息

磁性纳米材料由于具有表面效应、量子尺寸效应,以及超顺磁性等优异的特性,引起了世界各国研究工作者的高度重视。磁性纳米材料的性能与其组成、结构及纳米粒子的稳定性密切相关,因此制备粒径均匀,组成、结构稳定的纳米粒子是其应用的关键。本文采用了油浴环境下的硼氢化钠(NaBH)还原法制备了镍(Ni)、钴(Co)和铁钴合金(FeCo) (at.%),用共沉淀法制备了钡铁氧体(BaFeO) (at.%),用高温氧化FeCo (at.%)纳米颗粒法制备了钴铁氧体(CoFeO) (at.%)。采用X射线衍射(XRD)、高分辨扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、多功能物理测量系统(PPMS)等方法研究了制备工艺-颗粒形貌-显微组织-磁性能之间的相互关系。 FCC镍和FCC钴纳米颗粒的研究表明,油浴温度越高,反应进行越充分,产物中Ni、Co的晶化越容易进行,即晶体体积分数增加,且颗粒分布更均匀。反应油浴温度为100℃时,最有利于Co晶体的生成。在此油浴温度下,600℃退火获得的Co纳米颗粒尺寸均匀细小,约为30 nm。在相同油浴温度下,Ni和Co纳米颗粒的饱和磁化强度(Ms)随退火温度的升高而增大,矫顽力(Hc)随退火温度的升高而减小。 FeCo (at.%)合金纳米颗粒的研究表明,共沉淀反应的油浴温度为100℃时,最有利于FeCo (at.%)合金的生成,在此油浴温度下,300℃退火获得的产物颗粒均匀细小,平均粒径约36 nm。产物颗粒尺寸随退火温度升高而增大,并在500℃以后发生严重的团聚。在相同温度退火下,产物的Ms随油浴温度的升高而增大,100℃油浴时达到183.9 emu/g。 BaFeO (at.%)硬磁纳米颗粒的研究表明,共沉淀反应时间越长,反应进行越充分,煅烧产物中BaFeO (at.%)相体积分数越高。共沉淀时间相同时,产物粒径随煅烧温度升高而增大。在相同煅烧温度下,共沉淀3h后经煅烧得到的产物颗粒尺寸比共沉淀5h得到的要大。共沉淀反应5h后,经1100℃煅烧得到产物的Ms达到66.9 emu/g,接近钡铁氧体饱和磁化强度的理论值;经900℃煅烧得到产物的Hc达5934 Oe,温度稳定性研究表明该产物的居里温度(Tc)为745K,剩磁温度系数(αBr) = -0.176 %K,矫顽力温度系数(βjHc) = 0.0427 %K。 CoFeO (at.%)纳米颗粒的研究表明,当氧化温度从300℃升至700℃时,产物形貌从球状变为球状与八面体结构混合形貌,最后长大成杆状。80℃和100℃油浴反应后经700℃煅烧后的两个样品的Ms和Hc分别为27.5 emu/g、559 Oe和23.0 emu/g和411 Oe。在本实验条件下,本论文通过研究各工艺条件对产物形貌、组织和性能的影响,优化了上述各种磁性纳米材料的化学合成工艺。实验结果对进一步完善磁性纳米材料的化学制备方法的研究提供了有参考价值的数据。

关键词：磁性纳米材料化学合成软磁硬磁工艺参数

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磁性材料的研究进展及其发展方向

河北冶金 2005年第5期 15-18,48页

作者：丁占来岑玮于旭光石家庄铁道学院材料科学与工程系河北石家庄050043 河北省冶金研究院河北石家庄050031

介绍了软磁材料、硬磁材料、磁力学材料、磁电子材料四种磁性材料的近期研究进展、每种材料的主要性能以及调控这些性能的主要方法,分析了纳米永磁材料、非晶体磁纤维、铁磁形状记忆合金、巨磁阻材料等的现状及其发展方向。

关键词：磁性材料硬磁软磁纳米磁体

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铁磁材料动态磁滞回线测绘方法的优化设计

物理与工程 2012年第5期22卷 32-34,40页

作者：马玉利戴心锐重庆工业职业技术学院重庆401120 重庆大学重庆400030

文中介绍一种涉及铁磁材料动态磁滞回线测绘方法的优化设计.该设计能观察和测绘硬、软磁样品的动态磁滞回线,观察、测绘速度快,方法简便,检测有关数据较准确.

关键词：硬磁软磁检测

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弱磁传感器电子罗盘的软硬磁干扰的矫正

电子制作 2015年第2Z期23卷 1-页

作者：严鹏飞电子科技大学四川成都611731

本文是在椭圆假设的软硬磁干扰模型的基础上,主要分析了弱磁传感器电子罗盘在使用中的软硬磁的干扰源,并依据实际所测得的数据提出一种计算量小、矫正效果明显的软硬磁干扰矫正方法。经过实验验证,矫正后的电子罗盘精度能够达到1°以内。

关键词：电子罗盘磁传感器软磁硬磁

退火温度对Fe-Cu颗粒膜巨磁阻以及磁性能的影响

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电工材料 2006年第4期 43-46页

作者：汪元亮成刚顾正飞成均江民红桂林电子科技大学信息材料科学与工程系广西桂林541004

利用直流磁控溅射法制备Fe28Cu72(体积分数比)颗粒膜,在不同温度下进行高真空退火,用X射线衍射仪(XRD)对样品进行结构分析,用四探针测量样品的巨磁阻效应,对测量结果进行分析,探讨了不同热处理温度对Fe_Cu颗粒膜巨磁阻的影响。结果表明... 详细信息

利用直流磁控溅射法制备Fe28Cu72(体积分数比)颗粒膜,在不同温度下进行高真空退火,用X射线衍射仪(XRD)对样品进行结构分析,用四探针测量样品的巨磁阻效应,对测量结果进行分析,探讨了不同热处理温度对Fe_Cu颗粒膜巨磁阻的影响。结果表明:退火温度对Fe_Cu颗粒膜的影响至关重要,Fe_Cu颗粒膜经不同温度相同时间热处理后,Fe、Cu分离越来越明显,且磁电阻效应随着温度的升高而增强,Fe_Cu颗粒膜的磁性为硬磁性。

关键词： Fe—Cu颗粒膜巨磁阻 GMR 磁控溅射硬磁

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煤油纳米磁流体组织内固定的实验研究

徐州医学院学报 2003年第2期23卷 113-114页

作者：张旭光刘书进许玉杰徐州医学院肿瘤防治研究所江苏徐州221006 中国矿业大学机电学院江苏徐州221008 苏州大学核医学院江苏苏州215007

目的　研究纳米磁流体在组织间自身固定的可能性。方法　煤油纳米磁流体与1 2 5I-碘化钠、微米级硬磁粉混合 ,实验组局部注射到 5只昆明鼠左腹股沟皮下 ,(煤油磁流体 0 .1ml+1 2 5I-碘化钠 5× 37× 1 0 3 Bq +硬磁粉 1mg) /只 ,5只昆... 详细信息

目的　研究纳米磁流体在组织间自身固定的可能性。方法　煤油纳米磁流体与1 2 5I-碘化钠、微米级硬磁粉混合 ,实验组局部注射到 5只昆明鼠左腹股沟皮下 ,(煤油磁流体 0 .1ml+1 2 5I-碘化钠 5× 37× 1 0 3 Bq +硬磁粉 1mg) /只 ,5只昆明鼠左腹股沟皮下注射 (煤油磁流体 0 .1ml+1 2 5I-碘化钠 5× 37× 1 0 3 Bq) /只为对照组 ,在 4周后处死动物 ,取注射点有磁流体污染的全部组织 ,行γ计数。结果　实验组局部γ计数显著高于对照组 ,相差几乎 1个数量级 ,单因素方差分析F值 380 .862 ,P 磁流体与微米级硬磁粉混合在局部有可能达到自身固定。

关键词：纳米磁流体硬磁局部固定