湿化学法一步合成高有序L10-AuCu纳米粒子

利用湿化学法成功一步合成出高品质L1₀-AuCu纳米粒子。研究了合成工艺对AuCu纳米粒子的形貌、成分和有序度的影响。研究表明：随着温度的升高,AuCu纳米粒子结构将发生有序转变。当温度高于320℃时,AuCu纳米粒子开始转变为L1₀结构。AuCu纳米粒子中前驱体的添加比例也会影响其形貌和有序度。当金和铜的摩尔比x由小增大时,AuCu纳米粒子的分散度变差,L1₀结构的特征峰强度呈现出先增强后减弱的趋势。在合成温度为340℃,金铜摩尔比x为1.11时,成功获得了粒径小、有序度高、分散性好的AuCu纳米粒子。该制备方法工艺简单,可控性强,为直接合成高品质AuCu有序化纳米粒子提供了新思路。     

AuCu籽晶界面诱导合成FeCo硬磁纳米粒子

FeCo纳米粒子是优良的磁性材料，具有重要的潜在应用价值。但通常制备的FeCo纳米材料矫顽力低，属于软磁材料。提出了一种新颖的湿化学方法合成FeCo硬磁纳米粒子：首先制备L1₀-AuCu籽晶纳米粒子，然后Fe、Co原子沉积在籽晶外层外延生长，获得具有核壳结构的AuCu@FeCo纳米粒子，利用有序结构的L1₀-AuCu籽晶界面，诱导FeCo外壳形成硬磁纳米粒子。AuCu籽晶粒子合成中，随着反应温度增加，AuCu籽晶逐渐从无序向有序转变，同时粒子的形貌和分散性也逐渐改善，在340℃时，获得了分散性好、有序度高的L1₀-AuCu籽晶纳米粒子；FeCo添加量对FeCo外壳的形貌和磁性能有重要影响，当FeCo添加量x=0.085 mmol时，获得了具有良好分散性的AuCu@FeCo硬磁纳米粒子，矫顽力达到605 Oe。提出的界面诱导法为制备良好分散性FeCo硬磁纳米粒子提供了一种新思路。     

硫化镉纳米结构的湿化学法合成及生长机理研究(英文)

Ⅱ-VI族半导体纳米材料CdS具有较大的禁带宽度(2.42eV),因而在纳米光电子器件等领域有重要的应用前景。纳米硫化镉材料在电学、磁学、光学、力学和催化等领域呈现出更多优异的性能。本文采用湿化学法在乙二醇体系中,利用以氯化镉为反应物,水合肼为还原剂制备获得的金属钴纳米粒子为前驱物,以低温前驱物硫化法在高分子PVP的修饰下成功的合成出了直径60～80nm的硫化镉纳米颗粒,并对硫化镉的生长机理及影响硫化镉纳米粒子尺寸分布的因素进行了研究。     

二六族复合半导体纳米粒子的模板制备及白色荧光(英文)

首次在室温条件制备了掺杂锰离子的复合半导体纳米材料硒化锌(ZnMnSe),该复合半导体纳米粒子以聚乙烯-聚丙烯-聚乙烯的三嵌段共聚物、对二甲苯和锌的水溶液形成的反相微乳液为模板,通入硒化氢的气体,气液相反应形成 ZnMnSe 纳米颗粒。该纳米颗粒具有与尺寸相关的荧光发射性能,其中的 ZnSe 发射峰和纳米粒子的尺寸相关,锰的发射能级基本不随粒子尺寸变化而迁移。当反应时间非常短时,观察到产物的粒子在紫外光激发下发出强烈的白色荧光。所观察到的白色荧光应该适用于任何用此法制备的复合半导体量子点材料,与复合半导体材料的种类无关。这种白色荧光的发射可能与表面原子的塌陷引起的表面能级的增加有关。进一步发展这类白色荧光材料可能对今后的照明材料具有重要的意义。     

脉冲电沉积块体纳米晶Co—Ni合金微观组织结构的研究

利用TEM、XRD、X射线能量散射谱（EDS）、位置敏感原子探针场离子显微镜(PoSAP)等方法研究了脉冲电沉积法制备的块体纳米晶Co-Ni合金的微观组织。结果表明：沉积层中Co含量随电解液中Co^2 离子浓度增加而显著增加;沉积层合金点阵参数随Co含量的增加按Vegard定律增加,同时晶粒尺寸减小;当晶粒尺寸减小到十几纳米时,出现附加的晶格膨胀效应;脉冲沉积与直流沉积相比,晶粒明显细化;PoSAP操作的在线观测和大量数据的计算机三维重构图表明,Co原子在沉积层中呈均匀分布;FIM观察分析表明纳米晶Co-Ni合金中存在三类晶间结构：正常晶界、非长程有序也非短有序的“类气态结构”和少量暗区。     

纳米银线的制备方法综述

纳米银线(Ag NWs)由于其优良的导电性、导热性、柔韧性及纳米材料独特的尺寸效应有望替代ITO成为新一代的透明导电膜材料而引起广泛的关注。综述介绍了多元醇法、晶种法、水热法、模板法、湿化学法及其他一些化学制备Ag NWs的方法,提出由实验室制备向工业化批量生产的发展方向。     

刀具和磨具用的纳米结构涂层

纳米结构涂层定义为晶粒尺寸或膜层厚度小于 10 0nm的功能材料。纳米结构涂层包括金属 -金属、金属 -陶瓷、陶瓷 -陶瓷以及附着有固体润滑剂的材料。纳米结构涂层分为纳米晶薄膜结构、膜厚为纳米多层膜结构以及纳米混合相薄膜结构。纳米晶涂层　纳米晶金属或涂层显示出较低的磨损率 ,这种耐磨性能的提高归因于纳米尺寸效应引起的高硬度、高韧性及特殊的裂纹变化和移动机理。例如 ,电沉积制备涂层的晶粒尺寸降到 10nm ,维氏硬度增大3倍。制备纳米晶涂层的关键是保证粒子的纳米尺寸 ,在高温时控制晶粒生长 ,方法包括把纳米粒子首先制成微米粒…     

飞秒激光诱导金纳米球壳形貌变化

采用800 nm的飞秒(10~(-15) s,fs,下同)激光对湿化学法制备的金纳米球壳水溶胶进行辐照,研究辐照后金纳米球壳的形貌变化.结果表明,原来直径为20～50 nm的准球壳形纳米金粒子辐照后变为管状结构,其直径约为10 nm,长度为100～200 nm.辐照后其吸收光谱在约800 nm处的吸收峰消失,在约450 nm处出现了新的吸收峰.这种飞秒激光辐照下形貌变化的原因为:在飞秒激光辐照下产生了静电场,在电场力的作用下,相互靠近的金纳米球壳彼此链接,并沿着电场方向伸展,形成了管状结构.     

压力及稀释剂对块体纳米晶Fe3Al组织和性能的影响

采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和压缩试验,研究了氩气压力和稀释剂对铝热法制备的块体纳米晶Fe3Al材料组织和性能的影响。结果表明,在氩气压力分别为3、6、9MPa和稀释剂含量分别为0、20%、40%条件下制备的Fe3Al块体材料均为DO3有序结构,晶粒尺寸≤30nm;随氩气压力增加,材料晶粒尺寸无明显变化,但随稀释剂含量增加,材料晶粒尺寸明显减小。屈服强度随压力增加而提高,但与晶粒尺寸间无明显对应关系。当稀释剂含量不同时,材料晶粒尺寸与屈服强度呈反Hall-Petch关系。     

液相还原法制备的纳米晶Ag-50Ni合金在含Cl-介质中腐蚀电化学行为研究

用液相还原法制备纳米尺寸Ag-50Ni粉末而后热压制得其纳米块体合金,并与传统粉末冶金法制备的粗晶Ag-50Ni合金对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为.结果表明：合金粉末平均粒径约为45nm,真空热压后,晶粒有所长大,但仍为纳米尺度;随Cl-浓度增加,两种尺寸Ag-50Ni合金的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速度加快;晶粒尺寸降低后,腐蚀电流密度略有增加,腐蚀速度变快;当极化电位增到某一程度后,两种尺寸Ag-50Ni合金均出现钝化;纳米尺寸Ag-50Ni合金在含0.02mol/L Cl- 介质中的交流阻抗谱由双容抗弧组成,其余均由单容抗弧组成,腐蚀受电化学反应控制.     

铜掺杂步合成fct结构FePt纳米颗粒

通过引入Cu元素掺杂,利用多元醇还原法在340℃条件下一步制备出L1。相（FePt）1xCux纳米颗粒。实验研究了不同比例Cu掺杂对FePt颗粒形貌、结构及磁性能的影响。X射线衍射结果表明,在未掺杂Cu元素时,FePt颗粒为fcc结构。随着Cu元素的引入,样品逐渐呈现出fct结构的衍射峰,同时出现单质Cu的衍射峰。透射电子显微镜显示Cu掺杂导致制备的纳米颗粒有所长大、颗粒的尺寸分布变宽。磁性测量结果表明,当反应前驱体中Cu的比例为25．9％时,其矫顽力达到约1300Oe。研究显示Cu掺杂对于FePt颗粒在低温下的相变具有一定促进作用。     

掺杂Bi促进L10-FePt有序转变的第一性原理研究

掺杂第三元素是促进FePt有序相变和降低有序转变温度的重要方法,元素Bi可大幅度降低有序转变温度,在低温下直接合成出高有序的FePt纳米粒子,但Bi促进FePt有序的机理和有序转变中的作用仍然是一个挑战。本文针对该问题,基于第一性原理密度泛函理论研究了Bi元素对FePt的晶格常数、形成能、差分电荷密度、饱和磁化强度和有序转变温度的影响。结果表明Bi原子取代Fe原子比取代Pt原子的替位形成能更低,Bi原子更容易取代Fe原子。Bi原子取代近邻位的替位形成能要比远邻位的替位形成能更低,Bi原子倾向于在FePt晶格内聚集。Fe原子是FePt体系磁性的主要来源,Bi原子对FePt的电子结构和磁性影响很小。掺杂Bi元素后FePt的有序转变温度明显降低,其中双掺杂情况FePt体系的有序转变温度最低为623.32K。空位机制在有序转变中起主导作用,Bi元素降低了FePt的空位形成能,提高体系中Fe原子和Pt原子的空位浓度并促进Fe原子和Pt原子的扩散和迁移,从而促进FePt有序相变。     

L1_0有序FePt薄膜的研究进展

L1_0有序FePt合金由于其极大的磁晶各向异性常数而成为下一代超高密度磁记录的候选材料,如何制备具有L1_0有序FePt薄膜成为近年来的研究热点。介绍了制备具有L1_0有序FePt薄膜的方法,包括选择合适的基底材料、单原子层沉积多层膜结构、引入下底层或中间层、添加合金元素或第三组元等,并阐述了这几种方法的主要特点和存在的问题,展望了今后FePt薄膜的发展方向。     

Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30nm)/Ti(tnm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火.详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金.当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性.矫顽力超过了6.7 kOe,饱和磁化强度为620emu/cc.并且具有较小的开关场分布.结果表明FePt/Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者.     

（001）-oriented FePt/Ag composite films for perpendicular recording

FePt/Ag thin films were deposited by magnetron sputtering onto 7059 glass substrates, then were annealed at 550 ℃ for 30 min. Nanostructured FePt/Ag films were successfully obtained with the magnetic easy axis of L10 FePt perpendicular to the film plane. It was found that the development of (001) texture depended strongly on the thicknesses of FePt magnetic layer and Ag underlayer. The L10 ordered FePt(15 nm)/Ag(50 nm) with (001) orientation can be obtained. And the perpen-dicular coercivity of FePt(15 nm)/...     

Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响

在室温下,应用对靶直流磁控溅射设备在普通玻璃基片上制备了FePt(30nm)/Ti(tnm)颗粒膜样品,随后,在真空中进行了原位退火.详细研究了Ti衬底层对FePt颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射图谱表明样品形成了较有序的L10织构,Ti和FePt形成了三元FePtTi合金.当Ti层厚度t=5 nm、退火温度Ta=500℃时,样品具有高度有序的L10织构、小的颗粒尺寸和优异的磁特性.矫顽力超过了6.7 kOe,饱和磁化强度为620emu/cc.并且具有较小的开关场分布.结果表明FePt/Ti颗粒膜系统可作为超高密度磁记录介质的候选者.     

Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体的低温燃烧合成及表征

以Ce(NO_3)_3·6H_2O和Pr_6O_(11)为主要原料,C_6H_8O_7为燃烧剂,采用低温燃烧法合成了Ce_(1-x)Pr_xO_2(x=0～0.15)系列纳米晶红色颜料.用激光Raman光谱、XPS及色度测试等手段对样品的氧空位浓度、Pr、Ce离子在固溶体中的价态以及样品的红度和色饱和度进行分析.结果表明:随着Pr掺杂量的增加,固溶体的氧空位浓度一致增大;Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体中Ce的价态为+4价,Pr离子以+3价的形式存在;样品的红度、色饱和度随Pr含量的增加呈先增后减趋势,当x=0.05时有最佳的呈色性能.     

FePt/Au多层膜的结构和磁性能研究

采用磁控溅射在SiO2<0001>基片上制备了FePt(2nm)/Au(tnm)多层膜,将其在不同温度下进行热处理。利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计和原子力显微镜对样品的结构和性能进行了研究。结果表明,沉积态样品具有超晶格结构,fccFePt和Au共格生长。经过较低温度热处理后,样品仍然保持超晶格结构。样品经400℃热处理后,开始发生有序化转变。经600℃热处理后,平行于膜面和垂直于膜面的矫顽力分别为811.7和829.2kA·m-1。当t=2.5nm时,最有利于L10-FePt相的形成。在磁化过程中,畴壁移动和磁矩转动机制共存。样品经热处理后,形成了均匀的薄膜。     

Microstructure Control of L10-Ordered FePt Granular Film for Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) Media

L1₀-ordered FePt nanogranular film is one of the promising candidates for the next-generation high areal density media for heat-assisted magnetic recording (HAMR). To realize a suitable microstructure for the HAMR media, the granular structure composed of uniformly dispersed L1₀-FePt nanoparticles with various segregants has been optimized using various combinations of segregants and seed layer materials. Although the microstructure of FePt-C came so close to the ideal one for HAMR, it would not be the final answer as the growth of the columnar grain structure is not possible due to too strong phase separation between FePt and C. In this article, we review recent investigations aiming at achieving the ideal microstructure for HAMR media.     

Controlling stress and diffusion for the low-temperature-ordering of L1<Subscript>0</Subscript> ordered FePt films

Low-temperature-ordering of L1₀ ordered FePt films have been extensively studied in recent years due to its potential for future application on magnetic perpendicular media. The predominant issue of the ordering process is the diffusion of iron and platinum atoms from a disordered to an ordered phase. The diffusion can be enhanced by adjusting diffusivity, providing extra energy, or reducing energy barriers. In addition to reducing the ordering temperature of FePt, (001)-oriented granular films require perpendicular media because the magnetic easy axis of the ordered phase is [001]. Atomic-scale multilayer deposition is proposed to achieve designed film structures.