一維鐵基納米材料的可控制備、結(jié)構(gòu)表征及磁性研究.pdf

1、分類號(hào)：分類號(hào)：密級(jí)：密級(jí)：研究生學(xué)位論文論文題目（中文）論文題目（中文）一維鐵基納米材料的可控制備、結(jié)構(gòu)表征及磁一維鐵基納米材料的可控制備、結(jié)構(gòu)表征及磁性研究性研究論文題目（外文）論文題目（外文）Controllablepreparationstructuralacterizationmagicpropertiesofonedimensionalironbasednanomaterials研究生研究生姓名姓名景盼盼景盼盼學(xué)科、專業(yè)學(xué)科

2、、專業(yè)物理學(xué)物理學(xué)凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理研究方向研究方向低維磁性納米材料的微觀磁性研究低維磁性納米材料的微觀磁性研究學(xué)位級(jí)別學(xué)位級(jí)別博士導(dǎo)師姓名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱劉青芳劉青芳教授教授論文工作論文工作起止年月起止年月20132013年9月至月至20162016年5月論文提交日期論文提交日期20162016年44月論文答辯日期論文答辯日期20162016年66月學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期校址：甘肅省蘭州市校址：甘肅省蘭州市蘭州大學(xué)博士研究生學(xué)

3、位論文I一維一維鐵基納米材料的可控制備、結(jié)構(gòu)表征及磁性研究鐵基納米材料的可控制備、結(jié)構(gòu)表征及磁性研究中文摘要中文摘要一維鐵基磁性納米材料被認(rèn)為是當(dāng)今材料科學(xué)與凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的重要研究課題之一和構(gòu)筑新一代電磁光多功能器件的重要組成元件。它們不僅具有顆粒型磁性納米材料的多種特殊物理效應(yīng)，而且其特有的形狀各向異性能夠有效地突破顆粒型材料對(duì)磁電性能的限制，因此，有望其在高密度磁記錄、自旋電子器件、電磁波吸收、磁性傳感器、催化以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得

4、到應(yīng)用。實(shí)際研究和應(yīng)用中，不僅要求一維磁性納米材料的制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉和可批量生產(chǎn)，而且要求其結(jié)構(gòu)具有均勻、連續(xù)以及寬度或直徑可控等特點(diǎn)。本文中，我們通過聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶膠輔助靜電紡絲技術(shù)以及后期熱處理成功的制備了結(jié)構(gòu)可控的SrFe12O19、CoFe2O4、FeCo合金、FeNi合金納米帶和SiO2modifiedCoFe2O4納米管，并系統(tǒng)地研究了其微觀結(jié)構(gòu)和磁性；除此之外，以CuFe2O4多孔納米管和NiFe2O4S

5、rTiO3復(fù)合納米管為例，深入探討了尖晶石鐵氧體材料在光催化輔助有機(jī)污染物降解中發(fā)揮的作用。主要結(jié)果如下：1.連續(xù)且寬度可調(diào)控的SrFe12O19納米帶由大量單疇納米顆粒自組裝而成，每個(gè)納米帶都具有均勻的寬度、優(yōu)良的結(jié)晶性和高的化學(xué)純度；隨著紡絲溶液中PVP濃度增大，SrFe12O19納米帶逐漸變寬，但其顆粒尺寸減小，并在同一個(gè)納米帶上的分布越加致密；所有納米帶樣品都具有較大Ms和Hc，并且都隨帶寬的增加而增大，最大值分別為67.9em

6、ug1和7.31kOe，其中該Hc大于目前所有文獻(xiàn)報(bào)道中關(guān)于純SrFe12O19納米材料的Hc，這主要?dú)w因于其單疇顆粒、高的磁晶各向異性、獨(dú)特的形狀各向異性以及顆粒與顆粒之間和帶與帶之間的強(qiáng)交換作用；StonerWohlfarth卷曲模型被用來定性分析SrFe12O19納米帶的磁化翻轉(zhuǎn)過程。2.CoFe2O4納米帶除了具有良好結(jié)晶性和化學(xué)純度外，還在室溫下表現(xiàn)出典型的鐵磁性行為，其Ms隨著退火溫度升高而逐漸增大，Hc則單調(diào)遞減，在750

7、oC下退火得到的納米帶具有最大Ms(80.3emug1)，該值接近相應(yīng)的塊體值，在450oC下退火得到的納米帶具有最大Hc(1802Oe)，該值大于目前所有文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于純CoFe2O4一維納米結(jié)構(gòu)的Hc；分別在450oC和550oC下退火得到的CoFe2O4納米帶按照一致轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行磁化翻轉(zhuǎn)，而分別在650oC和750oC下退火得到的CoFe2O4納米帶則按照磁疇成核的方式進(jìn)行磁化翻轉(zhuǎn)。3.首次利用H2分別還原電紡絲CoFe2O4和N