Fe掺杂 SnO2纳米晶薄膜的微观结构和性能

采用反应磁控溅射法制备了Fe掺杂的SnO2薄膜.沉积衬底为(100)的单晶硅,基片温度270℃,Ar为溅射气体.使用XRD,AFM和VSM研究氧分压对薄膜晶体结构和室温磁性能的影响.实验表明,氧分压为0.12Pa时,溅射得到的化学成分为Sn0.975Fe0.025O2-δ的薄膜样品具有明显的室温铁磁性,平均饱和原子磁矩达到1.8uB/Fe.通过HRTEM和EDS分析了此样品的显微结构和成分分布,实验结果表明,薄膜由粒径3～7nm的纳米晶构成,为四方金红石SnO2相;Fe元素分布较为均匀,排除了磁性能是由第二相产生的可能;同时由于薄膜电阻率接近于绝缘体,室温磁性能不是由载流子诱导机制形成的,而与晶格内部大量缺陷的存在密切相关.     

退火热处理对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5储氢合金结构和性能的影响

采用中频感应熔炼制备Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5储氢合金,在0.03 MPa氩气氛围进行退火,退火温度分别为850,900和950 ℃,保温时间均为7 h。分别对合金的电化学性能、气态储氢性能和合金的微观结构进行研究。结果表明,合金在退火热处理前后的相组成没有发生明显变化,主相均为Ce2Ni7型(Nd,Mg)2(Ni,Co)7相和CaCu5型NdNi5相。合金中晶粒尺寸随着退火温度的升高而增大,相界面则减少,退火消除晶格应力、增加成分均匀性、增加储氢容量;同时有部分Mg在热处理过程中损失导致储氢容量的下降。900 ℃热处理使得Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.5合金表现出较好的储氢性能,最大电化学放电容量为359 mAh/g,合金电极在100次循环后容量保持率为90.3%,气态储氢容量达到1.65%（质量分数,下同）。     

Co-C纳米复合薄膜的微结构、磁性能和磁输运特性

采用磁控溅射法在硅基片上制备了Co原子分数为13.0%的Co-C纳米复合薄膜.在真空条件下,对薄膜进行退火处理,退火温度从473K逐步提高至773K,保温时间30min.形貌观察表明,未经退火处理的薄膜中,Co颗粒均匀分布在非晶C基体中,Co颗粒尺寸为1.5-3.0nm;673K退火后,Co颗粒尺寸增大.磁性能测试表明,未经退火处理的薄膜磁性较弱,随着退火温度升高,薄膜的磁化强度和矫顽力均明显增大;当退火温度增加至673—773K时,薄膜呈现出低温铁磁性、室温超顺磁性的典型颗粒体系磁性特征.磁输运特性研究表明,未经退火处理的薄膜在温度为4.2K,磁场为3980kA/m时表现出1.33%的负磁电阻,随着退火温度升高,样品磁电阻值下降;电阻与温度关系在4.2—60K范围内符合lnR-T~(-1/4)线性关系,磁输运遵循变程跳跃(variable range hopping)传导机制.     

Microstructure and electrochemical properties of melt-spun Nd_(0.8)Mg_(0.2)(Ni_(0.8)Co_(0.2))_(3.8) hydrogen storage alloy

The effects of rapid solidification on the microstructure and electrochemical properties of Nd0.8Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.8 alloy were systematically investigated.The microstructure of alloys was characterized by scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffractometer(XRD) and transmission electron microscopy(TEM).It was found that the melt-spun Nd0.8Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.8 ribbons became thinner and the average grain size of the ribbons became smaller with increasing wheel speed.A fraction of amorphous phase was observed for the ribbons melt-spun at high wheel speed(≥20 m/s).Microstructural characterization revealed that two phases:(Nd,Mg)2(Ni,Co)7 main phase(Ce2Ni7 type structure) and NdNi5 second phase(CaCu5 type structure),existed in the samples in cast state and melt-spun.The cycle stability of the melt-spun alloys was significantly enhanced as compared with cast alloy,and the sample prepared at wheel speed of 20 m/s exhibited good comprehensive electrochemical properties.     

Mechanism of the enhancement of discharge rate property for Nd_(0.8)Mg_(0.2)(Ni_(0.8)Co_(0.2))_(3.8) hydrogen storage alloy by magnetic annealing

For further improving the rate properties of Nd0.8Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.8 hydrogen storage alloy,the alloy was annealed in high mag-netic fields(10 T).The results showed that the electrochemical properties and magnetic properties of Nd0.8Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.8 hydrogen storage alloy were considerably enhanced.And there was no change of the phase composition.The lattice constants of c and c/a ratio increased for the sample magnetically annealed,yielding uniaxial magnetic anisotropy along the c axis.The increase o...     

Co含量对Co-C纳米复合薄膜磁性能和磁电阻的影响

采用磁控共溅射法制备了Co含量介于6.4at%~16.4at%的Co-C纳米复合薄膜。形貌观察表明,Co纳米颗粒均匀分散在C基体中,相邻Co颗粒被C基体较好地分离,样品呈现典型的颗粒薄膜结构。Co颗粒平均尺寸随Co含量增加而增大。薄膜在低温下磁性较强,在室温下磁性较弱;磁化强度随Co含量增加显著提高。当温度为4.2K、磁场为90×79.6kA·m-1时,在Co含量为6.4at%、8.3at%和9.6at%的Co-C薄膜中分别观察到9.1%、4.3%和1.9%的负磁电阻,为碳基磁性颗粒薄膜获得优异磁输运性能提供可能。受微结构变化影响,样品磁电阻值随Co含量的增加而下降。     

新型Y-Fe-Co-B大块非晶合金的制备与磁性能研究

用水冷铜模吸铸方法制备了最大截面直径为2mm的Y6Fe60.5Co11.5B22铁基大块非晶合金，研究了冷却速率对合金磁性能的影响，分析并计算了合金的临界冷却速率。大块Y6Fe6.5Co11.5B22非晶合金具有良好的软磁性能：其矫顽力Hc=2．53A／m，饱和磁化强度Ms=1．24T，初始磁化率明显高于相同成分的晶态合金。热稳定性分析表明，该合金具有较高的非晶形成能力，其形成非晶的临界冷却速率（Rc）约为119K／s。     

溶液法和反胶束法制备Fe-B颗粒的结构和磁性能

采用溶液法和反胶束法合成Fe-B磁性纳米颗粒.通过XRD、TEM、ICP、VSM等手段,依次对Fe-B纳米颗粒的结构、形貌、成分、磁性能进行表征,并针对两种方法所得结果进行对比分析.采用溶液法制备的Fe-B纳米颗粒为晶体结构,颗粒尺寸在20~70 nm;反胶束法合成的Fe-B磁性纳米颗粒一般为非晶结构,颗粒尺寸细小(约5 nm).ICP颗粒成分分析结果表明,两种方法制备的Fe-B颗粒中B含量不同,溶液法制备的Fe-B颗粒中B含量约为17.8 at%;而反胶束法制备的Fe-B颗粒,其B含量较高,达34.9 at%.上述结构、颗粒尺寸和B含量的差异,导致了两种方法合成的Fe-B颗粒在磁性能方面的差别.     

Fe—B／Fe3O4纳米复合粒子的吸波性能研究

采用NaBH4溶液还原FeCl3的方法制备Fe-B颗粒,并在Ar／O2气氛下干燥,使其表面不完全氧化,得到了Fe—B／Fe3O4纳米复合粒子。该粒子具有清晰的核壳结构,内核Fe-B尺寸约为20－50nm,外壳Fe3O4厚度约为3nm。将样品与石蜡按质量比1：1制成同轴样品,测试其2～18GHz下的电磁参数并进行分析计算,研究发现,由于偶极子极化、自然共振和涡流损耗,该纳米复合粒子粉末具有优良的吸波性能,其反射损耗RL在频率为12．0GHz的时候达到最小值－31dB,RL值低于－20dB（即吸收率高于99％）的频率范围为10．1～14．2GHz。