《單分散交換耦合硬磁FePt納米棒及陣列的製備和表征》是依託吉林大學，由於永生擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：單分散交換耦合硬磁FePt納米棒及陣列的製備和表征
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於永生
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
硬磁軟磁交換耦合納米材料由於具有高剩磁、高磁能積和較好的化學穩定性而成為磁性材料研究的熱點領域。目前，製備單分散硬磁軟磁交換耦合納米棒仍未見報導。在本項目中，我們選用FePt基永磁合金為研究對象，利用高溫液相法及後續退火製備硬磁軟磁交換耦合單分散FePt納米棒。通過溶劑和表面活性劑的比例來調節FePt納米棒的表面形貌和尺度。利用退火和適當的包覆控制納米棒的相變和燒結。然後，在單分散硬磁納米棒表面生長軟磁納米顆粒或軟磁包覆層。控制後續退火條件，促使軟磁相原子向硬磁FePt納米棒擴散，在FePt納米棒中產生軟磁相區域，從而在單根納米棒中實現硬磁相與軟磁相的交換耦合。通過外磁場控制納米棒的自組裝，從而控制易磁化軸取向，得到具有垂直磁各向異性的硬磁軟磁交換耦合FePt納米棒陣列。.本研究以硬磁軟磁交換耦合單分散FePt納米棒為模型研究其結構和磁學性質，為FePt基永磁材料的套用提供理論和實驗指導。
結題摘要
本研究工作在國家自然基金青年基金項目“單分散交換耦合硬磁FePt納米棒及陣列的製備和表征”(51101069)的支持下，進行了為期三年的研究工作，在單分散硬磁FePt納米顆粒及納米棒的化學合成、FePt納米顆粒及納米棒的矯頑力、尺寸及形貌形貌控制；FePt薄膜的取向控制、低溫有序化；單分散硬磁CoxFe3-xO4納米顆粒的可控合成等方面進行了大量的研究工作，並取得了較大的研究進展，相關研究結果總結如下： (1)通過改進合成工藝，在FePt納米顆粒中摻入適量的Au元素，利用液相合成方法成功的製備了硬磁L10-FePtAu納米顆粒，通過調節Au的含量可以進一步調控納米顆粒的尺寸和矯頑力。相關研究結果發表在Nanoscale 2014, 6, 12050-12055。 (2)進一步最佳化(1)的合成條件，我們成功的製備了L10-FePtAu硬磁納米棒，納米棒的矯頑力為4.0kOe，納米棒的長度為100-110nm，直徑為8nm，相關研究結果正在整理中。 (3)通過控制沉積溫度及原位退火溫度及時間，我們可以獲得高（001）取向的FePt薄膜，薄膜的矯頑力可以達到43.6kOe。相關研究結果發表在Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2013, 328,7-10。 (4)通過製備超薄Fe/Pt/Cu多層薄膜，並利用快速熱處理方法，成功的實現了高(001)取向FePt薄膜的低溫有序化，高(001)取向FePt薄膜的有序化溫度可以將至350度。相關研究結果發表在Thin Solid Films 2013, 531, 460–465。 (5)通過最佳化合成工藝，我們成功的製備了具有立方形貌的單分散CoxFe3-xO4納米顆粒，通過調節表面活性劑的摩爾量，納米顆粒的尺寸可從20nm增加至110nm。相關研究結果已投遞至Nanoscale。 (6)利用FePt-Fe3O4啞鈴型納米顆粒及兩步熱處理工藝，我們成功製備了具有梯度界面結構的L10-FePt/Fe硬磁軟磁交換耦合納米材料。L10-FePt/Fe硬磁軟磁交換耦合納米材料矯頑力為6.4kOe，飽和磁化強度為77emu/g。相關研究結果正在整理中。
