荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用

本发明的荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用属纳米材料领域。以单个磁性纳米粒子为核，核外逐层包覆聚电解质多层膜、磁性纳米粒子和聚电解质多层膜、半导体荧光纳米晶和聚电解质多层膜；所述的聚电解质多层膜为聚阳离子电解质和聚阴离子电解质相间包覆的1-30层。经吸附聚电解质-吸附磁性纳米粒子-吸附半导体荧光纳米晶的过程制备。     

LB技术制备金纳米粒子单层膜

利用LB技术在Si(100)基片上制作了金纳米粒子单层膜,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对单层膜的表面形貌进行表征。实验结果表明,将表面压控制在22mN/m～26mN/m进行拉膜,可以得到大面积金纳米粒子的均匀致密单层膜。研究结果对于采用金纳米粒子单层膜构建DNA传感器和单电子器件方面具有重要的应用价值。     

真空退火Fe/Pt多层膜的结构和磁性

采用直流磁控溅射方法制备了Fe/Pt多层膜和FePt单层薄膜，并在不同温度下真空热处理得到了有序相L10-FePt薄膜. 研究表明，Fe/Pt多层膜化可以降低FePt薄膜有序相的转变温度.［Fe(1.5nm)/Pt(1.5nm)13薄膜在350℃热处理后，有序度已经增加到0.6，而且矫顽力达到了501kA/m. 多层膜化促进有序化在较低的温度下进行，这主要是因为原子在多层膜界面扩散更快.     

真空退火Fe/Pt多层膜的结构和磁性

采用直流磁控溅射方法制备了Fe/Pt多层膜和FePt单层薄膜,并在不同温度下真空热处理得到了有序相L10-FePt薄膜.研究表明,Fe/Pt多层膜化可以降低FePt薄膜有序相的转变温度.[Fe(1.5nm)/Pt(1.5nm)]13薄膜在350℃热处理后,有序度已经增加到0.6,而且矫顽力达到了501kA/m.多层膜化促进有序化在较低的温度下进行,这主要是因为原子在多层膜界面扩散更快.     

真空退火Fe/Pt多层膜的结构和磁性

采用直流磁控溅射方法制备了Fe/Pt多层膜和FePt单层薄膜,并在不同温度下真空热处理得到了有序相L10-FePt薄膜.研究表明,Fe/Pt多层膜化可以降低FePt薄膜有序相的转变温度.[Fe(1.5nm)/Pt(1.5nm)]13薄膜在350℃热处理后,有序度已经增加到0.6,而且矫顽力达到了501kA/m.多层膜化促进有序化在较低的温度下进行,这主要是因为原子在多层膜界面扩散更快.     

金纳米粒子LB单层膜的制备及其I-V特性

在不同条件下采用LB技术制备了金纳米粒子单层膜,并利用SEM对所得到的薄膜的表面形貌进行表征。结果表明决定薄膜质量的关键因素是表面压。将表面压控制在22~26mN/m的范围内以较慢的拉膜速度在Si(100)基底上进行拉膜,可以得到大面积金纳米粒子的均匀致密单层膜。在室温下测量两点之间单层膜的I-V特性,得到了非欧姆特性,这是由电子在电场作用下发生隧穿产生的。     

磁控溅射方法制备(CoCr/Pt)20纳米多层膜及表征

采用磁控溅射方法制备了性能优良的以Pt为缓冲层的(CoCr/Pt)20纳米多层膜,研究了溅射气压对(CoCr/Pt)20纳米多层膜的微结构和磁性的影响. 结果表明，Ar溅射气压对(CoCr/Pt)20纳米多层膜的微结构、垂直磁各向异性和矫顽力有很大的影响. 所有样品的有效各向异性常数Keff＞0，具有垂直磁各向异性. X射线衍射结果显示，小角衍射峰很锐，样品有良好的周期性层状结构. 随着Ar溅射气压增加，样品垂直膜面的矫顽力增加,但样品有效磁各向异性常数减小. 原子力显微镜照片显示，随着Ar溅射气压增加，其表面平均晶粒尺寸和粗糙度均增加，这是导致多层膜的垂直矫顽力增加和有效磁各向异性常数减小的因素.     

磁控溅射法制备Ag/FePt/C/FePt薄膜的结构和磁性能

采用磁控溅射法,在自然氧化的Si(001)基片上沉积了Ag/FePt/C/FePt纳米薄膜,并分别在400,450,500,600℃下对薄膜样品进行了1h的退火热处理。利用X射线衍射仪和振动样品磁强计,对薄膜样品的结构和磁性进行了分析。结果表明,当热处理温度为450℃时,Ag/FePt/C/FePt薄膜中已形成了具有有序面心四方结构的L10-FePt。随着热处理温度的升高,薄膜样品的有序化程度提高,矫顽力Hc增强,晶粒尺寸变大。当热处理温度为600℃时,薄膜样品的平行膜面Hc为905.8kA·m-1,晶粒尺寸为23nm。     

超细Co/Cu纳米多层膜磁性研究

利用磁控溅射方法制备了纳米Co/Cu多层膜。利用扫描探针显微镜(SPM)观测了其表面形貌和磁畴结构,并通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性。结果表明,薄膜的微结构和磁性随非磁性层厚度的变化有着非常显著的变化。超细Co颗粒构造的多层膜样品,颗粒尺寸逐渐增大,磁畴尺寸先减小后增大,最后发生明显的聚集。磁性金属和非磁性金属的比例对多层膜之间的交换耦合相互作用有显著影响。平行膜面方向上的饱和场明显小于垂直膜面方向。当体积比约为1∶80时,平行膜面方向饱和场为95.9 kA/m,垂直方向饱和场为328.1 kA/m。此时两个方向上的饱和场、剩磁、矫顽力和磁滞损耗均为最小值。     

磁控溅射方法制备(CoCr/Pt)20纳米多层膜及表征

采用磁控溅射方法制备了性能优良的以Pt为缓冲层的(CoCr/Pt)20纳米多层膜,研究了溅射气压对(CoCr/Pt)20纳米多层膜的微结构和磁性的影响.结果表明,Ar溅射气压对(CoCr/Pt)20纳米多层膜的微结构、垂直磁各向异性和矫顽力有很大的影响.所有样品的有效各向异性常数Ke.＞0,具有垂直磁各向异性.X射线衍射结果显示,小角衍射峰很锐,样品有良好的周期性层状结构.随着Ar溅射气压增加,样品垂直膜面的矫顽力增加,但样品有效磁各向异性常数减小.原子力显微镜照片显示,随着Ar溅射气压增加,其表面平均晶粒尺寸和粗糙度均增加,这是导致多层膜的垂直矫顽力增加和有效磁各向异性常数减小的因素.     

磁场退火对FePt/Ag薄膜磁性能的影响

采用磁控溅射法室温沉积获得FePt/Ag薄膜,然后在500℃下,于真空磁退火炉中对薄膜进行退火处理。利用XRD和振动样品磁强计(VSM),研究了磁场退火对薄膜结构和磁性能的影响。结果表明,500℃零磁场退火获得了矫顽力为0.763 4 MA.m–1、平均晶粒尺寸21 nm的L10-FePt薄膜。磁场提供了FePt成核生长的驱动力,0.8 MA.m–1磁场退火后FePt的平均晶粒尺寸为26 nm,矫顽力增大至0.804 3 MA.m–1。非磁性Ag的掺杂可有效抑制磁性FePt晶粒的团聚生长。     

C/FePt/Fe纳米薄膜的微结构和磁特性

利用超高真空磁控溅射方法制备了一系列不同C层厚度的C/FePt/Fe纳米薄膜,然后进行原位高温退火。应用X射线衍射仪(XRD)分析了样品的晶体结构,利用扫描探针显微镜(SPM)观测了表面形貌和磁畴结构,通过振动样品磁强计(VSM)测量了磁性。结果表明,薄膜的微结构和磁特性随C覆盖层厚度的变化有着非常显著的变化。C的加入使样品表面更加光滑,使10 nm厚的C覆盖层样品获得了0.3 nm的粗糙度和3.8 nm的颗粒尺寸。C覆盖层减弱了磁性颗粒间的磁偶极作用,同时减弱了磁性颗粒间的交换耦合作用,提高了L10织构的有序化程度,进而增大了样品的矫顽力,矫顽力达到了987 kA/m。     

Carbon‐Decorated FePt Nanoparticles

FePt magnetic nanoparticles are an important candidate material for many future magnetic applications. FePt exists as two main phases, that is, a disordered face‐centered cubic (fcc) structure, which is generally prepared by chemical methods at low temperatures, and the high‐temperature chemically ordered face‐centered tetragonal (fct) structure. The fcc FePt, with low coercivity but associated with superparamagnetic properties, may find applications as a magnetic fluid or as a nanoscale carrier for chemical or biochemical species in biomedical areas, while fct FePt is proposed for use in ultrahigh‐density magnetic recording applications. However, for both of these applications an enhancement of the intrinsically weak magnetic properties, the avoidance of magnetic interferences from neighbor particles, and the improved stability of the small magnetic body remain key practical issues. We report a simple synthetic method for producing FePt nanoparticles that involves hydrothermal treatment of Fe and Pt precursors in glucose followed by calcination at 900 °C. This new method produces thermally stable spheroidal graphite nanoparticles (large and fullerene‐like) that encapsulate or decorate FePt particles of ca. 5 nm with no severe macroscopic particle coalescence. Also, a low coercivity of the material is recorded; indicative of small magnetic interference from neighboring carbon‐coated particles. Thus, this simple synthetic method involves the use of a more environmentally acceptable glucose/aqueous phase to offer a protective coating for FePt nanoparticles. It is also believed that such a synthetic protocol can be readily extended to the preparation of other graphite‐coated magnetic iron alloys of controlled size, stoichiometry, and physical properties.     

掺Mn纳米ZnO的光谱学研究

在无表面活性剂的条件下,采用水热反应法制备出单晶结构的掺杂过渡族金属粒子Mn的纳米ZnO颗粒,通过X射线衍射仪(XRD)对其微结构进行了表征,并对其紫外及可见光吸收光谱和X光衍射光谱进行了分析和研究。XRD测试结果表明:产物为纯纤锌矿结构,没有其他杂质成分存在。对其紫外及可见光吸收光谱研究表明:掺Mn的ZnO纳米颗粒具有介电限域效应,使其吸收光谱发生"蓝移"现象。     

利用“纳米反应器”一步合成YF3:Yb3+,Er3+纳米粒子及光谱特性

采用微乳液法在室温下快速合成出YF3:Yb3+,Er3+纳米粒子,X射线衍射图(XRD)与YF3标准卡片PDF#74-911非常吻合,经扫描电镜( SEM)分析表明所制备的纳米粒子为球形,粒径约为32 nm.同时研究了YF3:Yb3,Er3+的下转换光谱和上转换光谱,实验发现,下转换光谱最强发射峰位于1544 nm;在...     

多枝状PdCu纳米合金的结构表征及其电催化性能研究

本文采用一锅法制备钯铜纳米材料（ PdCu）,并对PdCu纳米颗粒形貌、成分及微观结构进行表征。 X射线衍射仪（ XRD）和透射电子显微镜（ TEM）结果表明,PdCu纳米颗粒呈单分散的复杂多枝状结构。多枝状PdCu颗粒的产率高达90％左右,其粒径大小约为（30.85±8.68） nm。乙醇的循环伏安法与计时安培法测试表明PdCu多枝合金有良好的乙醇电催化性能和循环稳定性。     

多元醇混合水热法合成MnFe2O4磁性粉体及磁性研究

尺寸小、均匀单分散的MnFe2O4在生物材料、隐身技术、磁流体和锂电池等领域具有巨大的应用潜力.文章采用多元醇混合水热法,以氯化锰(MnCl2·6H2O)、硝酸铁[Fe(NO)3·6H2O]作为原料,以氢氧化钠(NaOH)为矿化剂,TERG作为分散剂,制备出了均匀单分散的MnFe2O4纳米磁性粉体.通过改变反应时间,实现了纳米颗粒的尺寸可控制备.采用XRD、TEM和VSM等手段对制备的纳米磁性材料进行表征.实验结果表明,TREG对MnFe2O4纳米颗粒起到了分散作用,随着MnFe2O4纳米磁性颗粒尺寸的减小,其饱和磁化强度、矫顽力均减小,禁带宽度变大,光吸收能力增强,而且当尺寸为5 nm时,出现特征吸收下降现象.     

Experimental and first-principles DFT studies of electronic,optical and magnetic properties of cerium–manganese codoped zinc oxide nanostructures

Syntheses, structural, optical and magnetic characterizations of codoped ZnO nanoparticles have been reported. Nanoparticles of Zn_1−2xCe_xMn_xO (x=0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, and 0.05) were synthesized using a microwave-assisted combustion method. Structural, optical and magnetic properties were investigated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), photoluminescence spectroscopy (PL) and a vibrating sample magnetometer (VSM). The observed shift in XRD peak position, change in peak intensity, cell parameters, volume and stress confirmed the substitution of cerium-manganese (Ce–Mn) dopants within ZnO lattice. The synthesized nanoparticles show different microstructure without changing the parent hexagonal wurtzite structure of zinc oxide (ZnO). The average crystallites size was decreased from 43 to 21 nm. Energy dispersive X-ray spectra confirmed the presence of Ce and Mn in ZnO system and the weight percentage was nearly equal to their nominal stoichiometry. DRS analysis showed a decrease in the energy gap with increasing dopants content. The observed luminescence in the green, violet and blue regions strongly depends on the nature of the doping elements and their concentration owing to the formation of different oxygen vacancy, zinc interstitial, and surface morphology. Our results demonstrate that Mn ions doping concentration play an important role in the observed room temperature ferromagnetism (RTFM) of Ce–Mn codoped ZnO nanoparticles. First- principles calculation results indicate that Ce governs the stability, while Mn adjusts the magnetic characteristics in codoped ZnO.     

微波合成纳米硒化镉

以Cd(NO3)2.4H2O和Na2SeSO3为原材料,通过微波加热液相化学合成了CdSe,并用XRD和TEM进行了表征。