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准一维纳米材料和纳米结构是近年来纳米科技领域研究的前沿和热点,吸引了物理、化学、材料和生物等领域的众多科学家的广泛关注。本文旨在采用脉冲电沉积技术,结合多孔氧化铝模板(AAM),合成准一维纳米线阵列。重点研究Sb、Co及其合金纳米线阵列;研究如何获得大面积有序、尺寸和结构可控的准一维纳米材料阵列;探索准一维纳米材料磁学和电化学性能。论文的主要内容和创新点包括以下几个方面:
1.Sb纳米线的取向控制。
采用二次阳极氧化法制备出高度有序的多孔氧化铝模板,并利用脉冲电沉积技术在AAM中制备出生长取向分别垂直于(110)和(012)晶面的Sb单质纳米线阵列。研究了表面活性剂对Sb单质纳米线生长取向的影响,探讨了Sb纳米线的形成机理。
2.Co纳米线和Ni/Co异质结纳米线阵列。
采用脉冲电沉积技术在AAM中组装Co单质磁性纳米线阵列,研究了磁学性能的变化规律。发现当外加磁场方向平行于纳米线轴向时,它们的矫顽力和剩磁率都随着纳米线直径的增加而减小,且沿着纳米线长轴方向为易磁化方向,垂直于纳米线方向为难磁化方向。采用双槽脉冲电沉积技术来制备Ni/Co纳米线异质结阵列。Ni/Co异质结纳米线阵列同样具有磁各向异性,且矫顽力和剩磁率明显不同于单质纳米线。
3.CoSb合金纳米线阵列。
通过调节沉积参数实现了计量比为1:1的单晶CoSb纳米线阵列的可控制备,探讨了高填充率纳米线阵列的制备方法和CoSb纳米线的合金化形成机制,研究了CoSb纳米线阵列的充放电性能。发现CoSb合金电极的首次放电容量低于单质Sb,但其容量保持率则优于单质Sb电极。