多孔模板和一維磁性材料的制備與研究.pdf

1、自從一維材料在30年前被提出以來，一直受到科學界的廣泛關注，隨后無數(shù)的新結(jié)構(gòu)和新材料被發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。特別地，通過模板方法能夠制備出高度有序且結(jié)構(gòu)可調(diào)的一維磁性微納米材料，對磁性器件、磁存儲、生物醫(yī)療、電磁噪聲抑制等發(fā)展起到了極大的推動作用。本論文的工作分為多孔模板（多孔氧化鋁模板和多孔硅模板）與一維磁性材料（微米管、納米線、納米管）的制備和研究兩部分。
　　采用電化學陽極硬氧化和陽極軟氧化方法制備出了不同孔徑和孔間距的AAO納米模板

2、，并利用背光照輔助電化學隨機腐蝕的方法制備出了多孔硅微米孔徑模板。利用一次陽極硬氧化的方法，在20℃的草酸溶液中施加220 V的電壓制備出了孔間距為265 nm的AAO模板，同時發(fā)現(xiàn)溫度太高易導致孔形貌不規(guī)整，且孔間距大小與電壓成正比的關系。一次硬氧化方法生產(chǎn)速度快，但模板正面孔形貌較差，于是利用二次陽極軟氧化方法，在150 V電壓下制備出了兩面一致性較好的模板，對應的孔間距為125 nm，孔徑大小可以在70 nm-100 nm范圍內(nèi)調(diào)

3、節(jié)。由于軟氧化方法的生產(chǎn)速度慢，于是本文嘗試將二次陽極氧化工藝引入到硬氧化中，并通過逐步提高草酸電解液濃度的方法改進了一次硬氧化模板正面形貌較差的問題。另外，利用背光照輔助電化學隨機腐蝕的方法制備出了多孔硅模板，模板孔形貌近似為正方形結(jié)構(gòu)，孔邊長達到了微米級。多孔硅模板的機械強度高、耐酸堿腐蝕，且孔徑可做到微米級范圍，為一維磁性材料的制備提供了更多的選擇。
　　采用自制的多孔模板并利用電化學沉積法制備了一維磁性材料。以多孔硅微米模

4、板為基底，電化學沉積Ni，發(fā)現(xiàn)鎳圍繞著孔壁開始生長，從鎳顆粒逐漸生長為鎳微米管。由于Ni微米管的缺陷和晶界比Ni顆粒更小，所以具有更小的矯頑力。同時受強烈的退磁能影響，Ni微米管的磁滯回線表現(xiàn)出明顯的磁各向異性。利用AAO模板制備出了不同直徑的Fe納米線（納米管）陣列，高的反應電壓以及薄的導電層更易形成納米管。研究發(fā)現(xiàn)Fe納米線（納米管）陣列之間的靜磁耦合作用能夠降低納米線（納米管）陣列的磁各向異性。同時Fe納米管的磁矩呈渦旋壁形式分布