垂直取向的自組裝FePt納米顆粒陣列的製備及磁性能研究

《垂直取向的自組裝FePt納米顆粒陣列的製備及磁性能研究》是依託湖北大學，由汪漢斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：垂直取向的自組裝FePt納米顆粒陣列的製備及磁性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：汪漢斌
• 依託單位：湖北大學

項目摘要

大面積、高有序度、垂直取向的fct相FePt納米顆粒陣列是未來超高密度磁存儲介質的重要選擇。 本項目擬採用化學製備同物理真空沉積相結合的方法，以FePt納米顆粒單層膜/B4C保護層這一複合結構為基礎構築出大面積、垂直取向的FePt納米顆粒二維陣列。這種複合結構首先利用化學成膜技術實現對形狀各向異性FePt納米顆粒（納米方塊、納米棒）的大面積自組裝；其次引入高穩定的無機材料B4C，實現高溫退火過程中對FePt納米陣列的固定和保護。本研究充分利用FePt納米顆粒的結構各向異性誘導其相變過程中的磁化軸取向，同時採用磁場輔助退火的手段進一步提高單層膜顆粒的垂直取向度。該項目的實施有望獲得大面積、垂直取向的fct相FePt納米顆粒有序陣列，對於實現FePt納米材料在未來超高密度磁存儲介質上的套用具有重要意義。

結題摘要

面心四方（fct）結構的 FePt 合金具有很高的磁晶各向異性常數（Ku=7×106J/m3）、大的飽和磁化強度和良好的化學穩定性，是未來用於高密度磁存儲的熱門材料。本項目以高矯頑力的FePt納米材料為主線，通過化學和物理手段獲得了不同尺寸及形貌的FePt納米合金; 探討了反應條件對納米材料形貌、成分、結構、磁性等的影響; 通過元素摻雜的方法直接合成fct結構的FePt納米顆粒，並對FePt納米顆粒在低溫下的相變機製作了闡釋; 通過對FePt納米顆粒微結構及成分的分析，闡釋了各向異性FePt納米顆粒的生長機制。 在項目執行過程中，根據實際需要，我們對相關的研究內容進行了適當拓展.嘗試利用電化學沉積的方法獲得FePt或CoPt納米材料陣列。確立了沉積電壓、溶液pH值、脈衝頻率、脈衝開關對比度、電沉積溶液組分等對納米線陣列結晶性、晶相、生長方向、易磁化軸的取向和最終磁性能的影響。採用磁控濺射製備了高矯頑力，（001）取向的FePt/B4C磁性薄膜。 研究發現隨著薄膜厚度的減小膜內顆粒的垂直取向度逐漸提高，同時化學有序度有所降低。其中B4C的引入能夠抑制顆粒的長大，有效較低層內顆粒之間的交換耦合作用。這些研究結果有助於FePt納米材料在未來高密度磁存儲中的套用。