非晶Co-Pt合金纳米线有序阵列的制备及其磁学性质

通过直流电沉积方法，以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板，在室温下成功制备出一维非晶态Co-Pt合金纳米线有序阵列. SEM和TEM分析表明：纳米线长度均约10 μm，直径35 nm；纳米线在阳极氧化铝模板孔内互相平行. XRD结果表明，制备的纳米线为非晶态结构，经过700 ℃退火处理后则转变为面心立方(FCC)多晶结构. 采用VSM(振动样品磁强计)对退火处理前后样品的矫顽力和剩磁比进行研究，结果表明：当外加磁场与纳米线平行时，非晶态Co-Pt合金纳米线的矫顽力高达1700 Oe，剩磁比为0.83，表现出明显的垂直磁各向异性；而退火处理则使其优秀的磁学性质消失. 退火前后不同的磁学性质源于其不同的微观结构. 非晶态的Co-Pt合金纳米线由于无磁晶各向异性竞争，进而使得由纳米线一维形态引起的形状各向异性起主导作用，使其显示了很好的垂直磁各向异性；而多晶样品由于磁晶各向异性与形状各向异性竞争，导致矫顽力和剩磁比迅速降低.     

热处理对[NiFe/Cu/Co/Cu]_n多层纳米线磁性能的影响

采用双槽控电位法在阳极氧化铝(AAO)模板中制备了有序均一的[NiFe/Cu/Co/Cu]n多层纳米线阵列,并在不同温度下进行了热处理.利用X射线衍射(XRD)对热处理前后多层线的晶体结构进行了测试.考察了不同退火温度对多层线矫顽力、剩磁比、巨磁电阻(GMR)效应、磁灵敏度的影响.随热处理温度升高,多层纳米线中磁性微晶晶型取向越来越明显,晶体结构更均匀;多层纳米线的矫顽力和剩磁比先增大后减小.300°C下多层纳米线矫顽力达到最大值,GMR最大值可达59%,对应的磁电阻灵敏度(SV)为0.233%Oe-1.     

Co、Ni及其合金纳米线阵列的制备及磁性研究

采用交流电化学沉积法,在多孔阳极氧化铝(AAO）模板孔洞中成功组装了铁磁性金属Co、Ni、CoNi合金纳米线阵列并采用扫描电子显微镜(SEM）、X射线衍射(XRD）等对样品进行表征。结果表明,Co、Ni及CoNi合金阵列体系中纳米线均匀有序,形状各向异性较大(长径比达30以上）,有显著的结晶择优取向。对Co、Ni、CoNi合金纳米线阵列体系进行磁性分析,振动样品磁强计(VSM）测试结果显示,纳米线有明显的磁各向异性,适合用作垂直磁记录介质。纳米线阵列退火后沿纳米线方向矫顽力和矩形比减小,样品的垂直磁各向异     

单晶Ni纳米线阵列的制备与磁性能

采用恒电流沉积方法, 在多孔阳极氧化铝(AAO)模板中制备出了具有单晶结构的Ni纳米线阵列. 采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术对制备的Ni纳米线阵列的形貌及结构进行了表征. 利用振动样品磁强计(VSM)对单晶Ni纳米线阵列的磁性能进行了研究. 结果表明, 单晶镍纳米线阵列的易磁化方向为纳米线轴向, 并且与多晶纳米线相比显示出了更高的矫顽力. 直径为30 nm的纳米线具有较高的矫顽力(8.236×104 A/m)和较高的剩磁比(Mr＝0.94Ms).     

氧化铝纳米线的制备及其形成机理

采用二次铝阳极氧化技术, 制备高度有序的铝阳极氧化膜(AAO模板). 经X射线衍射(XRD)分析, 模板为无定形结构. 将模板放入腐蚀液中, 可获得大量无定形结构的氧化铝纳米线. 模板在800 ℃下退火4 h后, 变为γ-Al2O3结构, 采用类似腐蚀液溶解模板, 得到大量γ-Al₂O₃纳米线. 研究了腐蚀液种类、腐蚀时间和模板晶体结构等因素对生成氧化铝纳米线的影响, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和XRD对纳米线的形貌与结构进行了表征. 结果表明, 在多种腐蚀液中, 均可获得氧化铝纳米线; 随着腐蚀时间的增加, 纳米线的长度增加, 直径变小, 长径比增大; 氧化铝纳米线的晶体结构与所采用模板的晶体结构一致. 此外, 还采用原子力显微镜(AFM)和SEM对AAO膜的表面形貌及其结构特点进行了详细的观测, 并以此为基础讨论了氧化铝纳米线的形成机理, 认为AAO模板本身存在的花状微结构是形成纳米线的内因, 花瓣间的凹陷部位首先被腐蚀断裂, 形成氧化铝纳米线.     

半导体Si上电沉积Cu-Co颗粒膜及其巨磁电阻效应

采用电化学沉积方法在半导体Si上制备Cu-Co金属颗粒膜. XRD测试结果表明制备态的薄膜形成了单相亚稳态面心合金结构, 薄膜经退火后, XRD谱图中出现了析出的纯金属Co的衍射峰, 这表明薄膜在退火过程中发生了相分离. TEM测试结果也进一步证实了磁性的Co颗粒从非磁性的铜基体中析出. 随着退火温度的增加, 颗粒膜巨磁电阻(GMR)效应不断增大, 当退火温度为450 ℃时, Co0.20Cu0.80薄膜的巨磁电阻效应达到最大, 磁阻率为8.21％. 之后, 磁阻率又随退火温度的升高而降低. 退火前后样品磁滞回线的变化表明薄膜中发生了从超顺磁性到铁磁性的转变, 矫顽力、剩余磁化强度和饱和磁化强度均随退火温度的增高而逐渐增大. 超顺磁性颗粒的作用导致了GMR－H与M－H曲线的不同.     

还原氧化石墨烯表面聚苯胺纳米阵列的制备及电化学电容性能

本文以阳极氧化铝(AAO)膜为模板,通过恒电位法在自组装还原氧化石墨烯(rGO)膜表面制备有序聚苯胺(PANI)纳米线阵列。通过拉曼光谱和场发射扫描电子显微镜分别对其结构和微观形貌进行了表征,并对PANI纳米线阵列的电化学电容性能进行了测试。结果表明,rGO膜表面可电沉积PANI,电沉积得到的PANI纳米线阵列具有比PANI薄膜材料更高的电容和比电容。     

大面积Bi单晶纳米线阵列的制备

在有序的氧化铝模板(AAO)的孔洞中, 采用电化学沉积工艺成功地制备了准金属Bi纳米线有序阵列. 使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)及高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品的结构和形貌进行了表征. XRD结果表明, 所制备的铋样品为六方相, 且沿[110]方向有很好的生长取向; FE-SEM图片清晰地说明铋纳米线阵列是大面积、填充率高和高度有序的; TEM的结果显示纳米线直径均匀、表面光滑且长径比大; HRTEM图片中清晰的晶格条纹和选区电子衍射(SAED)结果表明纳米线是单晶.     

铅纳米线阵列的制备

使用电化学沉积方法,在有序的氧化铝模板(AAO)孔洞中制备了铅纳米线有序阵列。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品的结构、形貌、进行表征和观测。XRD的结果表明所制备的样品为纯的立方面心铅,且纳米线生长沿<220>有很好的取向。FE-SEM的图片清晰地说明铅纳米线阵列是大面积、高填充率和高度有序的。TEM的结果显示纳米线直径均匀、表面光滑且长径比大。     

ZnO纳米线阵列的电沉积法制备及表征(英文)

利用直流电沉积方法在多孔氧化铝模板的孔洞中生成锌纳米线,在氧气氛围中,于800°C下氧化2h,将氧化铝中的锌氧化成氧化锌.本研究利用氧气氛围进行锌的氧化,大大提高了传统方法的氧化锌纳米线的制备效率.用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌及成分进行表征和分析,结果表明,氧化铝模板的有序孔洞中填充了大尺寸、均匀连续的多晶态氧化锌纳米线.纳米线具有约1000:1的高纵横比,其长度等于氧化铝模板的厚度,直径约为80nm.光致发光(PL)光谱表明,氧化锌纳米线在504nm处有由于氧空位引起的较强蓝绿光发射.这为进一步研究ZnO/AAO组装体发学性质和开发新型功能器件提供了基础.     

Fabrication and characterization of single-crystalline ZnTe nanowire arrays

Semiconductor ZnTe nanowire arrays have been synthesized by the pulsed electrochemical deposition from aqueous solutions into porous anodic alumina membranes. X-ray diffraction analyses show that the as-synthesized nanowires have a highly preferential orientation. Scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy indicate that high-filling, ordered, and single-crystalline nanowire arrays have been obtained. The optical absorption spectra of the nanowire arrays show that the optical absorption band edge of the ZnTe nanowire array exhibits a blue shift compared with that of bulk ZnTe. The growth mechanism and the electrochemical deposition process are discussed together with the chemical compositions analysis.     

Size-dependent orientation growth of large-area ordered Ni nanowire arrays

Large-area ordered Ni nanowire arrays with different diameters have been fabricated by the direct current electrodeposition into the holes of porous anodic alumina membrane. The crystal structure and micrograph of nanowire arrays are characterized by X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy. The results indicate that the growth orientation of Ni nanowires turns from [110] to [111] direction with increasing diameters of nanowires. The mechanism of the growth was discussed in terms of interface energy minimum principle. The size-dependent orientation of Ni nanowire arrays has the important significance for the design and control of nanostructures.     

有序CdS纳米线阵列的制备和光学特性

应用直流电沉积法在多孔氧化铝模板中制备了高度有序的CdS纳米线阵列,并由XRD、Raman、SEM、TEM和HRTEM等进行物理化学表征.结果表明,沉积在多孔氧化铝模板中的CdS呈六角结构,c轴沿孔长度方向定向生长.紫外吸收光谱研究表明,随着纳米线尺寸的减小,纳米线阵列的吸收边向短波长方向移动,荧光光谱测量显示,CdS纳米线阵列的荧光强度高于氧化铝模板,而且在可见光区的荧光特性与激发波长无关.     

Ni-Pt multilayered nanowire arrays with enhanced coercivity and high remanence ratio

Highly ordered Ni-Pt multilayered nanowire arrays have been fabricated using a porous anodic aluminum oxide (AAO) template by pulse electrodeposition. The cylindrical Ni nanoparticles with different lengths and diameters in these arrays were characterized by transmission electron microscope (TEM) and alternating-gradient magnetometer (AGM) measurements. Magnetization measurements revealed that an array of such nanowires with 20-nm diameters has an enhanced coercivity (ca. 1169 Oe) and a high remanence ratio (ca. 0.96).     

Large-area highly-oriented SiC nanowire arrays: synthesis, Raman, and photoluminescence properties

Large-area highly oriented SiC nanowire arrays have been fabricated by chemical vapor reaction using an ordered nanoporous anodic aluminum oxide (AAO) template and a graphite reaction cell. Their microstructures were characterized by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopy. The results show that the nanowires are single-crystalline beta-SiC's with diameters of about 30-60 nm and lengths of about 8 microm, which are parallel to each other, uniformly distributed, highly oriented, and in agreement with the nanopore diameter of the applied AAO template. The nanowire axes lie along the [111] direction and possess a high density of planar defects. Some unique optical properties are found in the Raman spectroscopy and photoluminescence emission from oriented SiC nanowire arrays, which are different from previous observations of SiC materials. The growth mechanism of oriented SiC nanowire arrays is also analyzed and discussed.     

不同取向的CoSb3纳米线阵列的电化学法制备

近年来,金属纳米线及其阵列由于其新奇的物理和化学特性和在纳米器件方面潜在的应用前景,越来越受到人们的关注。氧化铝模板合成一维纳米材料具有设备简单、制作方便等优点,因而成为近年来人们常用的一种方法。利用电化学沉积的方法在多孔氧化铝模板中沉积各种成分的纳米线已成为纳米材料制备的一种常见的方法。这种方法不仅可以得到大面积有序的纳米线阵列,还可以根据需要调节孔洞的大小来控制纳米线的直径[1￣3]。最近理论研究结果预言[4￣6],由于纳米材料的量子限域效应,热电材料的纳米线将有比其相应块体材料更高的品质因数n,这极大地激…     

模板组装Fe纳米线阵列及其微结构

铝在硫酸溶液中经直流阳极氧化,得到多孔铝阳极氧化膜(AAO). 以AAO膜为模板,通过交流电沉积的方法,在AAO模板孔内成功组装了Fe纳米线.TEM分析表明,Fe纳米线的长度约为2.5 μm,其长度分布十分均匀；粗细均匀,直径约为25 nm. XRD实验分析证实,所制备的Fe纳米线为α-Fe.选区电子衍射（SAED）实验分析表明,α-Fe纳米线具有单晶结构.     

液相法制备取向ZnO纳米线阵列的场发射特性(英文)

采用水热合成工艺,在不同条件下制备了不同的一维取向ZnO纳米线阵列样品.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对样品的晶体结构和形貌等进行了表征,对样品的场发射特性进行了分析和比较,并用Fowler-Nordheim方程对影响ZnO纳米线场发射的因素进行了研究.结果表明,具有较低生长密度分布、较高的长径比和较尖锐生长端的ZnO纳米线阵列样品具有较好的场发射特性.     

Synthesis of ordered Al nanowire arrays

Ordered Al nanowire arrays with the same nanowire density but the diameters decrease radially embedded in one piece of anodic alumina membranes were successfully fabricated by two-step synthesis: electrodeposition of Zn and replacement in AlCl₃ solution. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and selected-area electron diffraction techniques were used to characterize the Al nanowires obtained. SEM and TEM images taken from the different areas of Al nanowire arrays show that we can control the growth of aligned Al nanowires with different diameters in a single process at the same time. The investigation results not only have potential applications in photoelectric devices but also open up a new method for fabricating nano-scale materials.