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磁性BaFe_（12）O_（19）和Fe_3O_4纳米棒的水热制备及其物理性能研究

作　者: 吴叶军
导　师: 诸跃进；王军
学　校: 宁波大学
专　业: 理论物理
关键词: 磁性纳米材料水热法有序结构磁场诱导组装
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

由于高密度磁存储介质、磁流体以及生物医学等领域中的巨大应用前景,磁性纳米材料的合成研究受到了越来越广泛的关注。尤其是磁性的有序纳米结构由于单元的空间取向和排列而具有许多崭新的性质,也是制备小型化纳米器件的基础,因此将磁性纳米粒子组装成各种有序结构具有显著的科学意义和应价值。本论文旨在探索用水热法合成新颖结构的磁性纳米材料,研究其物理性能,特别是磁性能,与纳米材料结构之间的内存关联。详细内容归纳如下:1.以FeCl3·6H2O、Ba(OH)2·8H2O、BaCl2·2H2O为原料,采用温和的水热反应体系合成了BaFe12O19纳米棒,在空气和氩气气氛下烧结处理后,其直径约为40nm,长度约为150nm,尺寸分布比较均匀。振动样品磁强计测量结果显示,BaFe12O19纳米棒具有较高的饱和磁化强度(67.3emug-1)和矫顽力(4511Oe)。空气中烧结处理,提高了BaFe12O19纳米棒的结晶性,降低了BaFe12O19中的氧空位数量,从而戏剧性地影响了Fe-O-Fe的超交换作用,提高了BaFe12O19的磁性能。2.以Fe(C5H5)2、C3H6O、N2H4·H2O为原料,在磁场诱导的水热体系中合成了Fe3O4纳米棒的组装结构。用XRD、MS、SEM等表征了Fe3O4纳米棒的形貌及磁性能。每个Fe3O4纳米棒组装结构由2-5个纳米棒组成,呈3D结构。磁场在Fe3O4纳米棒的组装过程中起了关键的作用。基于这些实验结果我们提出了Fe3O4纳米棒组装结构可能的生长过程。振动样品磁强计测量结果显示,Fe3O4纳米棒的饱和磁化强度(Ms)约为82.6emug-1,讨论了纳米粒子定向生长对磁性能的影响。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
引言  7-8
1 纳米粒子结构特点及相关效应  8-10
  1.1 量子尺寸效应  8
  1.2 表面效应  8-9
  1.3 体积效应  9
  1.4 宏观量子隧道效应  9-10
2 有序纳米结构常见制备方法  10-14
  2.1 纳米刻印技术  10-11
  2.2 自组装法  11-12
  2.3 外磁场诱导自组装  12-14
3 磁性纳米材料的应用  14-15
4 课题背景及研究内容  15-16
  4.1 选题背景  15
  4.2 研究内容  15-16
5 棒状BAFE_(12)O_(19) 纳米粒子的制备及其磁性能研究  16-19
  5.1 实验部分  16
  5.2 结果与讨论  16-18
  5.3 本章小结  18-19
6 FE_3O_4 纳米棒磁场诱导的水热合成及其磁性能研究  19-23
  6.1 实验部分  19
  6.2 结果与讨论  19-23
  6.3 本章小结  23
7 总结与展望  23-25
参考文献  25-27
在学研究成果  27-28
致谢  28

磁性BaFe_（12）O_（19）和Fe_3O_4纳米棒的水热制备及其物理性能研究

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