FeBP@SiO2核壳结构纳米复合材料的可控制备及其吸波性能

提出一种简便易行的方法制备核壳型FeBP@SiO₂纳米粒子,该方法利用化学还原和溶胶凝胶相结合,实现复合粒子的核壳结构可控。通过改变SiO₂壳厚度,研究了壳层厚度对吸波性能的影响,并对微波吸收机制进行分析和解释。结果表明,随着SiO₂壳层厚度的增加,粒子微波吸收能力先增大后减小。当SiO₂壳层厚度为38 nm时,FeBP@SiO₂样品具有最强的微波吸收性能,在吸收涂层厚度为2.19 mm下反射损耗获得较好的吸收性能(-52.66 dB),这种增强的微波吸收性能主要来自新增磁-介电界面,从而提高了材料的阻抗匹配以及介电损耗的能力,通过设计复合粒子的核壳结构,可以实现复合吸波剂的性能调控,因此本研究为设计下一代新型复合微波吸收材料提供了重要参考。     

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。     

湿化学法合成高矫顽力FeCo纳米线及其磁性能

FeCo纳米材料具有高的饱和磁化强度和较大的磁导率，具有广阔的应用前景。但如何制备出高磁晶各向异性能的FeCo纳米材料，一直是该领域的难点。研究表明，各向异性的一维纳米线可以提高材料的磁性能。因此提出一种简便的湿化学法，通过溶剂十六胺以及表面活性剂油胺和油酸的配合、诱导，直接合成一维的FeCo纳米线。借助形状各向异性增强了FeCo相的磁晶各向异性，成功制备出具有较高矫顽力的FeCo纳米线。调节反应温度可对FeCo纳米材料的形貌和磁性能进行调控，在反应温度为280℃时，获得了分散均匀的一维FeCo纳米线。该纳米线的矫顽力H_c高达1 092 Oe,饱和磁化强度M_s为113 emu/g。为可控制备具有高矫顽力的一维FeCo纳米材料提供了新的路线和实验依据。     

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。