非磁性纳米氧化物的铁磁性转变
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈小波 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 李莉萍 |
| 关键词 | 纳米氧化物 单分散 相稳定 室温铁磁性 光致荧光 |
| 其他题名 | Creation of Ferromagnetism in Non-magnetic Oxide Nanoparticles |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 研究非磁性物质及常规磁有序物质纳米化后的铁磁性转变不仅对磁学的发展有着重要的促进作用，更为顺应现代电子器件小型化、多功能化的要求打下了坚实的基础。本论文以非磁性纳米氧化物（CeO2和ZrO2基纳米材料）和纳米级的锌铁氧体纳米材料为研究对象，系统研究了材料的合成、相成分控制和磁学与光致发光等物理性能，主要内容包括以下三个方面： （1）CeO2基纳米材料：在癸酸的修饰作用下，探索了水热合成高品质的CeO2纳米晶的合成条件。通过控制癸酸与前驱体用量的摩尔比和反应时间，实现了单分散CeO2纳米晶的合成。所得纳米晶的尺寸分布均一，平均为5 nm的球形颗粒。研究发现，CeO2纳米晶呈现出室温铁磁性，其饱和磁化强度（Ms）为1.23×10-4 emu/g，矫顽力（Hc）为90 Oe。采用燃烧法合成出一系列Ce1-xCaxO2-δ纳米固溶体，通过多种结构表征手段确定了材料的固溶限为x = 0.10。在固溶限范围内，观察到材料呈现出室温铁磁性，并且随着Ca2+的增加，样品的磁性略有增强。根据以上实验结果，探讨了CeO2基非磁性纳米材料的铁磁性转变机理。 （2）ZrO2基纳米材料：采用合成单分散CeO2纳米材料相似的方法，合成出分散性较好的ZrO2纳米粒子。研究发现，得到的ZrO2纳米晶为单斜相，呈现出由均匀的长为7 nm、直径为2 nm的纳米棒组装成捆扎状的形貌；癸酸在样品合成过程中对ZrO2纳米材料晶相稳定性起到了决定性的作用。经分析，确定了样品的光致发光性质和室温铁磁性均由缺陷引起。在此基础上，通过Eu3+掺杂，我们研究了ZrO2纳米晶由单斜相向四方相转变的动态过程。探讨了其光致发光性质，除了Eu3+ 5D0 → 7DJ （J = 0）的特征发射，同时还观察到了缺陷引起的宽谱带发射。 （3）锌铁氧体纳米材料：采用溶剂热法制备出了尖晶石结构的锌铁氧体纳米颗粒。通过调节原料中的铁锌摩尔比（Fe/Zn = 0.5 - 3）来调整产物的相结构，结果表明只有Fe/Zn = 1.0，1.5，2.0的三个样品为纯相锌铁氧体，样品形貌依次为立方块状、球形和棱方体形。讨论了这三种非化学计量比的锌铁氧体纳米材料的磁性能，结果发现，三个样品都呈现为室温铁磁性，饱和磁化强度(MS)依次为18 emu • g-1， 43 emu • g-1，25 emu • g-1，而矫顽力(Hc)几乎一致，约为20 Oe。初步分析其性转变的原因为纳米效应引起的介观磁性和非化学计量比引起的正/反尖晶石结构紊乱。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 97 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7762]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈小波. 非磁性纳米氧化物的铁磁性转变[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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