《各向異性納米複合永磁薄膜製備和磁性研究》是依託南京大學，由唐少龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：各向異性納米複合永磁薄膜製備和磁性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：唐少龍
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米複合稀土永磁材料是近些年來永磁材料研究的熱點之一。理論計算表明，納米複合永磁材料的磁能積可達到1MJ／m3。但目前製備的納米複合永磁體的磁能積與理論值相差很大。主要原因是難以合成軟、硬磁相呈高度取向的各向異性納米複合永磁材料。項目提出採用自由站立在金屬W上的軟磁納米棒陣列作為模板，通過磁控濺射沉積RE-Fe-B或電化學沉積FePt薄膜，控制工藝條件，製備出由各向異性的RE-Fe-B（或FePt）硬磁相和納米棒Fe（或FeCo）軟磁相組成的各向異性納米複合永磁薄膜，系統研究製備條件對薄膜微結構、交換耦合和永磁性能的影響。這種各向異性納米複合薄膜具有理論模型中提出的理想軟、硬磁相鑲嵌結構，對於研究交換耦合機制和發展高性能的納米複合磁性材料具有重要意義。
結題摘要
項目以陽極氧化鋁為模板，設計製備了各種鐵磁納米結構陣列，包括自由站立在矽片上的鐵磁納米線、核殼電纜、管、環陣列。對納米結構及複合結構陣列的磁性能進行了研究。利用Si/Ti/多孔W/AAO作為模板，在Si基片上製備了大面積自由站立的CoPt合金納米棒陣列。在650 °C下退火，獲得了硬磁fct相。用自由站立的硬磁CoPt相納米棒線陣列作為二次模板，電化學沉積製備了大面積CoPt/FeCo核殼納米電纜陣列，通過實驗和微磁模擬研究了不同殼層厚度時磁性和交換耦合行為。利用AAO/PPy複合結構作為模板，在矽片上製備了大面積自由站立的Ni納米管陣列，納米管的直徑、長度和壁厚都可以精確、獨立的調控。磁性測量表明納米管的磁各向異性特徵與納米管的壁厚有關係，微磁模擬和理論分析解釋了厚度相關的磁各向異性行為。在矽基片上製備了大面積、不同直徑的Co納米環陣列，研究了Co納米環外徑變化時，磁洋蔥態到磁渦旋態轉變的規律。實驗測量和微磁模擬發現納米環從洋蔥態到渦旋態的轉變與納米環的直徑有密切關係，這也通過原位磁力顯微鏡觀察不同外場時下Co納米環的磁疇狀態變化得到了證實。以上研究結果對製備特殊納米結構陣列和發展新型磁性納米材料具有重要意義。項目利用磁控濺射的方法，在SiO2和Ta、W金屬基片上成功製備了具有垂直膜面各向異性的RE-Fe-B薄膜，對其磁性、垂直各向異性和磁疇結構進行了研究。由於高的飽和磁化強度引起強的靜磁相互作用,靠近的自由站立的FeCo合金納米棒易團聚，不能製備自由站立在矽片上的FeCo合金納米棒陣列,因此，未能製備出REFeB/FeCo納米複合薄膜。
