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《氧化鋁模板電沉積制備磁性納米線陣列及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、氧化鋁模板電沉積制備磁性納米線陣列及其性能研究摘要隨著電子信息科學與技術的發(fā)展，使得人們追求越來越高的存儲密度和越來越小的存儲單元，作為信息的載體一磁記錄介質的存儲面密度有待于提高。由于磁性納米線陣列在高密度垂直磁記錄領域和研制新型存儲器方面有著誘人的應用前景，最近幾年有關磁性納米線陣列這方面的研究日趨活躍。本論文主要開展了以下工作：采用二次陽極氧化法制備高度有序、孔徑可控的多孔陽極氧化鋁模板，通過SEM、XRD等多種表征手段觀測其形貌與結構，在對比實驗結果的基礎上分析了影響模板有序性及孔徑的各種
2、因素，如電解液種類、氧化電壓、溫度、氧化時間、擴孔時間等，獲得了制各不同孔徑高品質多孔氧化鋁模板的最佳工藝條件，并對模板的形成機理進行了討論；采用脈沖電化學沉積的方法在自制多孔氧化鋁模板中組裝Ni、Co、Fe單質磁性納米線陣列，使用XRD、SEM、TEM等手段對其形貌與結構進行了表征，利用PhysicalPropertyMeasurementSystem(PPMS)儀器研究了其磁學性能，通過對不同直徑磁性納米線的磁學性能的表征分析了直徑對納米線性能的影響；用雙槽脈沖電沉積方法制備]'Ni／Co、C
3、o／Fe、Ni／Fe等多層磁性納米線陣列，對其形貌、組織結構及磁學性能進行了表征。本文主要得到以下結果：以草酸為電解液制備氧化鋁模板的最佳工藝參數(shù)是：草酸溶液濃度為O．3mol／L，氧化電壓為40V，溫度控制在10℃以下，氧化時間為16h；以硫酸為電解液時，最佳工藝參數(shù)是：溶液濃度為O．3mol／L，氧化電壓為25V，溫度控制在5℃以下，氧化時間為16h。制得的Ni、Co、Fe納米線呈一維有序陣列排布，納米線粗細均一，其直徑與所用模板的孔徑相當。Ni、Co、Fe納米線陣列均為單晶結構，Ni納米線的
4、擇優(yōu)取向為[220]方向，Co納米線的擇優(yōu)生長方向是[100】，F(xiàn)e納米線的擇優(yōu)生長方向為【110】，均具有嚴格的擇優(yōu)生長取向。這是由于金屬結晶時受到多孔氧化鋁模板孔壁的擠壓和約束作用，使得金屬在小孔徑的氧化鋁模板中自發(fā)的沿一定擇優(yōu)方向生長，從而表現(xiàn)出擇優(yōu)取向性。納米線陣列的垂直磁各向異性隨納米線直徑的減小而增強，小直徑的納米線陣列具有明顯的垂直磁各向異性。直徑40nm的Ni納米線陣列的矩形比達0．94，而80nm的納米線陣列沒有明顯的垂直磁各向異性，這是由于小直徑納米線高取向性導致的形狀各向異性
5、所致。制備的多層納米線具有明顯兩段式結構，每段均與相應的單質納米線晶體結構和生長方向相同。通過對多層納米線陣列的磁性研究表明：多層納米線具有單質納米線同樣的磁學性質，形狀各向異性也是多層納米線的磁學性能的一個重要特點。多層納米線也可用作高密度垂直磁記錄材料。關鍵詞：脈沖電沉積；氧化鋁模板；納米線陣列；磁學性能PreparationandStudiesonthePropertiesofMagneticNanowiresFabricationbyElectrochemicalDepositioninA
6、AOTemplatesABSTRACTAselectronicinformationscienceandtechnologydevelopment，askUStopursuehigherstoragedensityandsmallerstorageunit，asthecarrierofinformation—·magneticrecordingmedia，thestoragedensitytobeimproved．Becauseofmagneticnanowirearraysinhigh-dens
7、ityverticalmagneticrecordingandthedevelopmentofanewrecordinmemoryhasatemptingapplicationprospect，theresearchofmagneticnanowirearraysonthisaspecthasbecomeincreasinglyactiveinrecentyears．Inthispaper，Porousanodicaluminumoxide(AAO)templateswithhighlyorder
8、edandcontrollableporesizehavebeensuccessfullypreparedbyatwo-stepanodizationtechnique．Theappearanceandstructureoftemplateswerecharacterizedusingfieldemissionscanningelectronmicroscope(FE—SEM)andX—raydiffraction(XRD)．Baseontheexperimentresult，th
