磁受挫CoCr2O4納米晶的制備和磁性研究.pdf

1、尖晶石AB2O4由于其特有的結(jié)構(gòu)特征,具有很多優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)和巨大的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鐵氧體應(yīng)用方面的研究十分豐富并且被廣泛地應(yīng)用到了社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。我們采用水熱法在合成納米尖晶石型鐵氧體方面取得了部分成果,但其應(yīng)用前景還沒有取得突破性進(jìn)展。主要原因是水熱法合成的納米晶在粒徑和形貌的可控性與實(shí)驗(yàn)要求之間存在了一定的差距,顆粒尺寸怎樣影響材料的物性沒有一個(gè)明確的解釋。采用水熱制備方法對(duì)實(shí)驗(yàn)工藝和實(shí)驗(yàn)參數(shù)展開更深入研

2、究,以制備出一系列不同晶粒尺寸、形貌可控的納米晶吸引了眾多科研者。
　　本文的研究?jī)?nèi)容是對(duì)磁受挫CoCr2O4納米晶的制備,微結(jié)構(gòu),紫外可見光譜以及磁性的研究。主要分以下三個(gè)方面進(jìn)行說明:
　　(1)簡(jiǎn)要介紹了了尖晶石型CoCr2O4的晶體結(jié)構(gòu),接著著重概述了磁幾何阻挫和尺寸效應(yīng)的概念、基本理論和研究進(jìn)展;CoCr2O4塊體的本征磁性及研究進(jìn)展;隨后在此基礎(chǔ)上提出了本文的選題背景和意義。
　　(2)采用水熱法成功制備了

3、出不同晶粒尺寸的CoCr2O4納米微晶,并通過X射線衍射儀表征納米晶CoCr2O4的晶相和晶粒的結(jié)構(gòu),用TEM觀察了納米晶的形貌和結(jié)晶性,用紫外可見分光光度儀測(cè)量了納米晶的可見光吸收,通過PPMS測(cè)試了納米晶的磁性和交流磁化率。從樣品的結(jié)構(gòu)和形貌上來看:用水熱法合成的CoCr2O4納米晶系均屬于純相立方尖晶石結(jié)構(gòu),達(dá)到了最初設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)不同晶粒尺寸的實(shí)驗(yàn)要求。通過紫外可見光譜分析:CoCr2O4納米晶中的Co2+的自旋躍遷4A2(F)→4

4、T1(P)和Cr3+在八面體中的躍遷4A2g→4T2g在可見光范圍發(fā)生重疊,使得CoCr2O4納米微粒最終呈現(xiàn)出藍(lán)綠色。
　　(3)測(cè)量不同晶粒尺寸之間納米晶磁性,并對(duì)不同尺寸下的納米晶CoCr2O4的磁性表征進(jìn)行比對(duì)得出:隨著晶粒尺寸的減小,CoCr2O4納米晶會(huì)發(fā)生從鐵磁到超順磁性的轉(zhuǎn)變;隨著晶粒尺寸的增大,樣品的鐵磁性增大反鐵磁性增強(qiáng),但是納米晶的磁晶各向異性,飽和磁化強(qiáng)度,矯頑力均增大。交流磁化率與溫度的曲線關(guān)系,揭示出5