巨磁电阻传感器的特性比较及其实验应用

介绍了磁性多层膜中自旋极化输运和巨磁电阻效应,以及自旋阀巨磁电阻与多层膜巨磁电阻在材料结构、工作原理和实验特性上的区别,并针对多层膜巨磁电阻的特性,提出并列举了它在物理实验中的一些应用.     

Co/Pb多层膜的磁电阻与磁光克尔效应

用射频磁控溅射方法制备了一系列Co／Pb多层膜样品,进而研究了它的磁电阻与磁光性质．发现该系统除Co子层的各向异性磁电阻外还存在由反铁磁耦合导致的约为0．3％的巨磁电阻效应,以及磁光极克尔效应的增强现象,并对磁光增强的可能机制进行了研究．     

Co／Pb多层膜的磁电阻与磁光克尔效应

用射频磁控溅射方法制备了一系列Ｃｏ／Ｐｂ多层膜样品,进而研究了它的磁电阻与磁光性质。发现该系统除Ｃｏ子层的各向异性磁电阻外还存在由反铁磁耦合导致的约为０．３％的巨磁电阻效应,以及磁光极克尔效应的增强现象,并对磁光增强的可能机制进行了研究。     

Ni80Fe20/Al2O3/Ni80Fe20隧道结磁电阻与退火效应的研究

采用磁控溅射技术制备了Ni80Fe20/Al2O3/Ni80Fe20磁性隧道结样品,观测了该隧道结次伏安特性及隧道磁电阻的磁化曲线．研究了中间绝缘层结构和厚度及不同退火条件对隧道结磁电阻效应的影响．结果表明,中间氧化物的厚度对磁电阻值起调节作用,在3～7nm范围内磁电阻基本呈现单调递减现象,是提高磁隧道结性能必须考虑的因素;发现隧道结磁电阻随退火温度升高而增加,并在230℃左右达到最大．     

Ni80Fe20/Al2O3/Ni80Fe20磁隧道结电磁特性研究

采用磁控溅射技术制备了Ni80Fe20／Al2O3／Ni80Fe20磁性多层膜隧道结样品，并使样品在不同的温度下退火，研究了不同退火条件对样品隧道结磁电阻效应的影响．结果表明，磁电阻值随退火温度发生变化，并在230℃左右达到最大．为提高磁隧道结磁电阻性能提供了新的尝试．     

亚锰酸盐La0.7—xYcCa0.3MnO3的电磁特性和磁电阻效应

研究了用固相反应法制备亚锰酸盐多晶样品La0.7-xYcCa0.3MnO3，并研究了Y的不同掺杂（x=0.1,0.2），对样品的晶体结构，电磁特性和磁电阻效应的影响。实验结果表明，随着温度的降低，X＝0．1样品的R－T曲线没有出现峰值，而x=0.2样品出现了峰值，显示了复杂的输运特性，而种样品的磁电阻Rm都随着温度的降低而升高，但都没有出现出值。X＝0．2的样品在较宽的温区内，磁电阻效应都很显著，而且Y掺杂由x=0.1提高至x=0.2，磁电阻效应增强。     

Mn位Cr掺杂对亚锰酸盐La0.7Ca0.3MnO3低场磁电阻影响

为了研究钙钛矿亚锰酸盐在较低磁场下的磁电阻效应,采用固相反应法制备了亚锰酸盐多晶样品La_(0. 7)Ca_(0. 3)Mn_(1-x)Cr_xO_3(x=0,0. 1),测量了两个样品在未加磁场和加0. 25 T磁场的电阻-温度曲线及磁电阻-温度曲线,分析了Mn位Cr掺杂对样品低场磁电阻效应的影响。实验结果表明,随着Cr掺杂量从x=0增加到x=0. 1,样品的金属-绝缘体转变温度逐渐向低温推移,磁电阻峰值温度由T_P≈220 K下降到T_P≈190 K。在0. 25 T磁场下,样品在液氮温区具有较明显的磁电阻效应。     

铁磁性Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的正磁电阻效应

对天然多层膜材料Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物（441K以下为铁磁性）磁电阻和热容进行了测量,结果表明,使用50kOe的外磁场,Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的磁电阻值在45K以下为正,随着温度的降低,磁电阻逐渐增大,最大磁电阻达5．89％。本文对于铁磁体中出现正磁电阻给出了解释。     

亚锰酸盐La0.7-xCexCa0.3MnO3的磁电阻效应

用固相反应法制备亚锰酸盐La0.7-xCexCa0.3MnO3系列多晶样品(量分数x＝0，0．05，0．10，0．15，0．20)，并在零磁场和0．3T磁场下研究了电阻和磁电阻与温度(77-300K)的关系．结果发现：随x的增加，样品的巨磁电阻效应减弱，磁电阻峰有所扩宽，磁电阻峰值出现的温度比无掺杂相对提高了约14K．     

多壁纳米碳管的压力储氢研究

采用催化热解法制备了多壁纳米碳管，并对其进行酸化、灼烧、掺杂等一系列预处理后，在室温及氢气的压力分别为9，12MPa的条件下研究了多壁纳米碳管的储氢性能。通过对纳米碳管的不同处理可以提高纳米碳管储氢容量，掺杂金属锂后，纳米碳管的储氢量增加最大。     

催化分解制备纳米碳管的催化剂研究

对催化解解法制备纳米碳管的催化剂作了初步的探讨和研究,并对纳米碳管生物的影响朵理进行了分析。实验表明：载体的选择、催化剂的制备温度和反应气体的流量对纳米碳管生长有较大的影响,而制备的催化剂粒度越小,越有利于纳米碳管的生长;使用硅胶分散剂的催化剂与直接使用纳米金属颗粒催化剂相比,前者生成的纳 纯度较高,后者生成的是纳米碳管与纳米碳纤维的混合体;一定的后处理工艺可以纯化纳米碳管产物。因此,这是一种快速     

碳纳米管负载纳米硫化锌的制备与表征

利用微波辅助加热法,将表面功能化的多壁碳纳米管分散在乙二醇溶液中,并使醋酸锌与硫化钠在此溶液中反应,生成的纳米硫化锌粒子原位生长在碳纳米管的表面。生成的纳米硫化锌粒子密集分散在碳纳米管表面,粒子平均直径大约为1 nm。所生成的碳纳米管负载纳米硫化锌通过电子显微镜、X射线衍射分析,发现溶液中的碳纳米管不仅起到了负载基体的作用,而且在反应中改变了硫化锌的晶体结构。     

Highly Ordered Carbon Nanotube Arrays with Open Ends Grown in Anodic Alumina Nanoholes

Highly ordered rmdtiwalled carbon nanotube arrays were fabricated by pyrolysis of acetylene within anodic alumina templates. Nanotubes are very uniform irt diameter and open at both ends. High resolution transmission electron microscopy and electron diffraction analysis show that the carbon nanotubes are well graphi-tized. These standing and open carbon nattotubes are possible to offer a potential elegant technique for electron emitting devices, chemical functionalization and nanotube composites.     

New amperometric glucose biosensor by entrapping glucose oxidase into chitosan/nanoporous ZrO2/multiwalled carbon nanotubes nanocomposite film

A new nanocomposite material for construction of glucose biosensor was prepared. The biosensor was formed by entrapping glucose oxidase(Gox) into chitosan/nanoporous ZrO2/multiwalled carbon nanotubes nanocomposite film. In this biosensing thin film, the multiwalled carbon nanotubes can effectively catalyze hydrogen peroxide and nanoporous ZrO2 can enhance the stability of the immobilized enzyme. The resulting biosensor provides a very effective matrix for the immobilization of glucose oxidase and exhibits a wide linear response range from 8 μmol/L to 3 mmol/L with a correlation coefficient of 0.994 for the detection of glucose. And the response time and detection limit of the biosensor are determined to be 6 s and 3.5 μmol/L, respectively. Another attractive characteristic is that the biosensor is inexpensive, stable and reliable.     

Growth of Ag nanocrystals on multiwalled carbon nanotubes and Ag-carbon nanotube interaction

The experimental investigations on the interaction between Ag-nanocrystal particles (Ag-NCPs) and carbon nanotubes (CNTs) in Ag-nanocrystal particles/carbon nanotubes (Ag-NCPs/CNTs) hybrid structures were reported. The growth of Ag-NCPs on multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) was carried out by thermal evaporation deposition. High-resolution transmission electron microscopy and X-ray diffraction analyses revealed that Ag-NCPs had the crystal lattice feature of face-centered cube (fcc). The growth of Ag-NCPs on MWCNTs induced the cross-section deformation of MWCNT. The experimental results also showed that the synthesized Ag-NCPs/CNTs hybrid structure appeared as quasi-one dimensional nanowires containing the Ag-NCP/CNT hetero-junction. There was local cross-section deformation on MWCNTs at the interface of hetero-junction. These results involve the important topic about fundamental and practical studies for structure of MNCPs on CNTs and also find clues to further research of Ag nanocrystal growing on MWCNTs and related Ag-CNT interaction.     

球磨对多壁纳米碳管束电化学容量的影响

为了提高纳米碳管电极在电化学双电层电容器（EDLC）中的电化学性能，研究了球磨处理对高纯度多壁纳米碳管(MWNT)束电极电化学容量的影响.将球磨处理前后的两种MWNTs分别制作成电极,并组装成模拟EDLC，利用循环伏安法和恒流充放电法，测试MWNT电极的电化学可逆容量.研究结果表明，MWNT粗产品的纯度达到了97%以上.经过3 h的球磨处理后，大多数MWNTs束被打散或打断，其比表面积由球磨前的238 m2/g提高到了340 m2/g. 用MWNTs制备的EDLC电化学容量由球磨前的36 F/g提高到了72 F/g.与球磨前的MWNTs束相比，球磨后的样品更适合作为EDLC电极材料.     

熔盐法制备碳化矾涂层纳米纤维

以纳米碳管为碳源、模板和金属钒粉末为原料,在KCl-LiCl熔盐体系中于650~850℃条件下成功地合成碳化钒涂层纳米纤维,并通过XRD和SEM对反应得到的碳化钒涂层纳米纤维的结构与形貌进行了表征。结果表明,反应温度、反应时间和碳钒摩尔比对碳化钒晶体的生长和产物的物相组成有着重要影响。     

气体-颗粒两相流动力学及其在气溶胶采样中的应用

大气颗粒物切割器的工作原理主要是重力沉降、离心分离和冲击分离,是气体-颗粒物两相流的动力学分离过程.气固两相流动力学方程可以较方便地用来分析大气颗粒物在切割器中的运动轨迹,具体计算过程中阻力系数CD和边界条件应根据具体情况分析选定.本文给出了两个利用数值计算模拟切割器工作的例子,对采样仪的采样效率、切割粒径及切割器结构尺寸等设计参数对切割粒径的影响进行计算,表明两相流动力学是对采样切割器中颗粒物的运动进行数值模拟的有效工具,能对采样仪、切割器的设计、制造提供有力的帮助.     

碳纳米管填料对相变储能式热沉性能的影响

为了评估纳米复合相变材料在相变储能式热管理技术中的应用潜力,采用实验方法研究碳纳米管填料对相变储能式电子器件热沉瞬态性能的影响.选用十六醇为基底相变材料,以多壁碳纳米管为填料制备了不同质量分数（0.3%、1%和3%）的纳米复合相变材料,对复合相变材料的关键热物性进行表征.在短时较高热流密度（高达7.0 W/cm2）加热条件下,比较热沉（分为有翅片和无翅片2种结构）的瞬态性能随纳米复合相变材料中碳纳米管质量分数的变化规律.实验结果表明,在添加了碳纳米管填料之后热沉的性能较采用纯十六醇的工况有所削弱.虽然加入碳纳米管后纳米复合相变材料的导热系数有所提升,但黏度的急剧增加极大地削弱了熔化过程中的自然对流效应,从而抵消了导热强化所带来的性能提升.     

纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究

针对储能式电子器件散热器性能受相变材料较低导热能力限制的问题,采用添加高导热纳米填料的方法提高相变材料的表观导热系数,并对储能式散热器的性能提升潜力进行分析. 在短时大功率加热(热流密度为10 W/cm2)的条件下,对以二十烷为相变材料的储能式散热器在添加碳纳米管填料之后的工作过程(熔化和凝固传热)进行了三维数值模拟. 结果显示,由于相变材料表观导热系数的提高,散热器的性能随碳纳米管添加量的增加而提升,其提升程度与添加量呈近似线性相关| 当加入体积分数为10%的碳纳米管时,散热表面的最大温升相对于无碳纳米管的情形降低了8 ℃,散热器的等效总热阻则降低了14%,说明该方法是提高储能式散热器性能的有效途径．