外加磁場(chǎng)下鐵磁性金屬材料的合成及生長(zhǎng)機(jī)理研究.pdf

1、材料的各項(xiàng)應(yīng)用性能與其微觀尺寸和形貌有著密切的關(guān)系，因此國(guó)內(nèi)外材料研究工作者對(duì)微/納米尺度范圍內(nèi)材料的形貌控制保持著高度關(guān)注。近年來，因?yàn)樘厥獾男阅芎蜐撛诘膽?yīng)用價(jià)值，鐵磁性金屬材料(鐵、鈷、鎳等)得到了廣泛的研究。本論文主要研究了外加磁場(chǎng)對(duì)鎳單質(zhì)，鈷單質(zhì)以及鎳一鈷合金材料的形貌影響，并對(duì)鐵磁性金屬材料在外加磁場(chǎng)中的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。
　　 1.外加磁場(chǎng)磁力線分布對(duì)鎳金屬材料形貌的影響在非模板液相還原體系中生成鎳單質(zhì)晶體，

2、研究化學(xué)反應(yīng)過程中外加磁場(chǎng)的磁力線分布對(duì)產(chǎn)物形貌的影響.發(fā)現(xiàn)在外加磁場(chǎng)磁力線分布均勻的區(qū)域，生成一維結(jié)構(gòu)的鎳單質(zhì)晶體；在外加磁場(chǎng)磁力線分布不均勻的區(qū)域，生成球狀顆粒的鎳單質(zhì)晶體.并在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，提出了鎳單質(zhì)晶體材料在外加磁場(chǎng)中的生長(zhǎng)機(jī)理。樣品的飽和磁化強(qiáng)度約為50 emu·g-1，矯頑力約為100 Oe，均與塊狀鎳晶體相應(yīng)數(shù)據(jù)接近。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步確定了一維結(jié)構(gòu)的鎳晶體是由球狀顆粒的鎳晶體組裝而成的。
　　 2.外加磁場(chǎng)下鈷

3、晶體形貌的研究在60℃條件下，用非模板液相還原方法制得鈷單質(zhì)晶體。研究發(fā)現(xiàn)：外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度及磁力線分布、自生磁場(chǎng)、鐵磁性材料的本征磁性能、鐵磁性材料顆粒的多少等均會(huì)影響外加磁場(chǎng)作用下鐵磁性材料的形貌。由于金屬鈷的飽和磁化強(qiáng)度(150.4 emu·g-1)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬鎳的飽和磁化強(qiáng)度(50 emu·g-1)，經(jīng)過外加磁場(chǎng)磁化作用后的鈷晶體產(chǎn)生較大的磁場(chǎng)。外加磁場(chǎng)需克服這些自生磁場(chǎng)才能對(duì)鈷晶體的形貌產(chǎn)生影響作用。當(dāng)外加磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度較大時(shí)，

4、在外加磁場(chǎng)的不同區(qū)域，磁力線分布對(duì)鈷晶體的形貌有顯著影響作用：在外加磁場(chǎng)磁力線分布均勻的區(qū)域，生成一維形貌的鈷單質(zhì)晶體；在外加磁場(chǎng)磁力線分布不均勻的區(qū)域，生成顆粒狀的鈷單質(zhì)晶體。外加磁場(chǎng)下合成良好一維結(jié)構(gòu)鐵磁性材料的理想條件是：鐵磁性材料本身的飽和磁化強(qiáng)度較小，制備時(shí)使用磁場(chǎng)強(qiáng)度大的外加平行磁場(chǎng)以及低的離子濃度。
　　 3.外加磁場(chǎng)下Ni2+/Co2+離子濃度比對(duì)鎳-鈷合金形貌的影響在外加磁場(chǎng)的誘導(dǎo)下，利用非模板液相還原的方法制

5、得鎳-鈷合金，通過改變Ni2+/Co2+離子濃度比值，制得形貌不同的產(chǎn)物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ni2+/Co2+離子濃度比值為1:2，1:1和2:1時(shí)均得到六方密堆積相(hcp)和面心立方相(fcc)的混合相鎳-鈷合金。當(dāng)Ni2+/Co2+離子濃度比值較小時(shí)，外加磁場(chǎng)對(duì)產(chǎn)物形貌影響作用微弱；當(dāng)Ni2+/Co2+離子濃度比值較大時(shí)，外加磁場(chǎng)對(duì)產(chǎn)物形貌有顯著影響作用：在外加磁場(chǎng)磁力線分布均勻的區(qū)域，生成一維形貌的鎳-鈷合金；在外加磁場(chǎng)磁力線分布不均勻