纳米金属多层膜与多层纳米线的电化学制备及其表征

分别采用单槽法和双槽法电沉积Cu/Co多层膜.研究了两种电沉积方法制备多层膜的工艺条件,利用电化学方法、XRD和SEM对多层膜进行表征,并对Cu/Co多层膜的巨磁阻性能进行了测试. 采用电沉积多层膜的方法，以多孔铝阳极氧化膜（AAO）为模板,在纳米孔内沉积Cu/Co多层线,采用TEM对多层纳米线进行了表征.     

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.     

自旋阀多层膜的电化学制备及其巨磁电阻效应

采用双槽控电位电沉积法在n-Si(111)基体上以NiFe 薄膜为缓冲层制备了[Ni80Fe20/Cu/Co/Cu]n自旋阀多层膜, 并确定了电沉积的工艺条件. 利用X射线衍射(XRD)表征了自旋阀多层膜的超晶格结构, 研究了NiFe缓冲层对自旋阀生长取向的影响. 采用四探针法研究了各子层厚度对自旋阀巨磁电阻效应的影响, 通过振动样品磁强计(VSM)测试了自旋阀的磁滞回线. 自旋阀的巨磁电阻(GMR)值最初随着铜层厚度的变化并发生周期性振荡, Cu 层厚度为3.6 nm时, GMR 达到最大值,随后逐渐减小. 随着Co层和NiFe 层厚度的增大, GMR 值的变化趋势均为先增大后减小. 当自旋阀的结构为NiFe(25 nm)/[Cu(3.6 nm)/Co(1.2 nm)/Cu(3.6 nm)/NiFe(2.8 nm)]30时, GMR 值可达5.4%, 对应的磁电阻灵敏度(SV)为0.2%·Oe-1, 饱和磁场仅为350 Oe.     

Co/Cu多层纳米线阵列的制备与磁性能

利用双槽直流电沉积技术在阳极氧化铝(AAO)模板的纳米孔中获得调制波长为50 和200 nm 的Co/Cu多层纳米线, 多层纳米线的调制波长由电沉积时间控制. 运用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征纳米线的形貌, Co/Cu多层纳米线的长度约20 μm, 直径约80 nm; 用X射线衍射(XRD)研究多层线的结构; 用振动样品磁强计(VSM)测试纳米线阵列的磁性能; 利用可变磁场结合高灵敏度恒流装置研究巨磁电阻(GMR)特性. 结果表明, Co/Cu多层纳米线具有磁各向异性. 当磁场与纳米线平行和垂直时, 调制波长为50 nm的多层线的矫顽力分别为87500 和34200 A·m-1, 而调制波长为200 nm的多层线阵列的矫顽力分别为28600 和8000 A·m-1. 调制波长为50 nm的多层纳米线的磁电阻变化率高达-%, 而调制波长为200 nm的多层线未产生明显的GMR效应.     

双槽法电沉积Cu/Ni多层纳米线有序阵列

以多孔阳极氧化铝（AAO）为模板，采用双槽法电沉积工艺制得高度有序的Cu/Ni多层纳米线阵列。利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对Cu/Ni多层纳米线进行了表征，观察到纳米线表面平滑，多层结构清晰，各子层厚度均匀，直径约为 100 nm，与AAO模板孔径基本一致。由选区电子衍射（SAED）照片可知，多层纳米线中Cu层和Ni层均为单晶结构。振动样品磁强计（VSM）测试结果表明，Cu/Ni多层纳米线阵列具有明显的垂直磁各向异性，外加磁场垂直和平行于AAO模板表面时，磁滞回线的矩形比分别为 0.701 和 0.101 ，矫顽力分别为 589 Oe和 202 Oe。通过控制铝阳极氧化工艺及电沉积时间，可获得不同直径、不同子层厚度的Cu/Ni多层纳米线阵列。     

硬脂酸单分子膜上电沉积Ag膜的研究

通过电沉积方法,以气/液界面上形成的硬脂酸单分子膜为模板诱导沉积金属银膜.考察了镀液pH值、单分子膜表面压及沉积电位对银膜形貌及结构的影响.实验发现,酸性镀液的气/液界面上形成的单分子膜不能诱导沉积银,而在中性和碱性镀液的气/液界面上可以诱导银膜的生长.当单分子膜处于液态或固态时,气/液界面有银膜形成;液态单分子膜上的银膜生长速度较快,且银膜的结构一致.随着电极电位的升高,银膜沉积的速度加快,呈环状向外生长的圆形银膜逐渐变得不规则.将不同实验条件下的银膜转移出来,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对银膜的结构与形貌进行了表征.研究表明,银首先在单分子膜上异相成核,由八面体构型逐渐发展成星型,最终在气/液界面形成具有松枝状微观结构的光亮银膜.     

硬脂酸单分子膜上电沉积Ag膜的研究

通过电沉积方法 ,以气 /液界面上形成的硬脂酸单分子膜为模板诱导沉积金属银膜 .考察了镀液 pH值、单分子膜表面压及沉积电位对银膜形貌及结构的影响 .实验发现 ,酸性镀液的气 /液界面上形成的单分子膜不能诱导沉积银 ,而在中性和碱性镀液的气 /液界面上可以诱导银膜的生长 .当单分子膜处于液态或固态时 ,气 /液界面有银膜形成 ;液态单分子膜上的银膜生长速度较快 ,且银膜的结构一致 .随着电极电位的升高 ,银膜沉积的速度加快 ,呈环状向外生长的圆形银膜逐渐变得不规则 .将不同实验条件下的银膜转移出来 ,采用扫描电镜 (SEM )、透射电镜 (TEM )对银膜的结构与形貌进行了表征 .研究表明 ,银首先在单分子膜上异相成核 ,由八面体构型逐渐发展成星型 ,最终在气 /液界面形成具有松枝状微观结构的光亮银膜 .     

模板法制备CdSe纳米材料及其光电性能

采用电化学沉积法,在阳极氧化铝（AAO）模板中成功制备出CdSe纳米管和纳米线。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）和能量色散X射线光谱仪（EDS）对材料的形貌、结构和元素组成进行了表征。借助紫外-可见吸收光谱等对材料光催化活性进行了研究。结果表明：通过控制沉积电量可成功制备CdSe纳米管和纳米线;CdSe纳米材料为立方晶型与六方晶型的混合,经350℃退火处理后,CdSe纳米材料中由立方晶型向六方晶型转变,光照开路电位差值明显增强,在0 V（vs SCE）电位下的光照电流密度也有所提高,光电转换性能增强;CdSe纳米线的吸收边在710 nm左右,禁带宽度约为1.85 eV,CdSe纳米管相对于CdSe纳米线具有更高的光电转换性能和光催化活性,经7 h光照后,罗丹明B降解效率高达53.93%。另外,本文还讨论了CdSe纳米材料在AAO模板孔壁的生长机理。     

原位氧化水解法制备网状结构Fe3O4薄膜

在壳聚糖膜上通过原位氧化水解反应制备了网状结构的Fe3O4薄膜.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和热重差热分析对产物进行了分析和表征,结果表明,所制备的Fe3O4膜为纯相反尖晶石结构;网孔直径大约50～300nm,网壁厚度大约30nm;Fe3O4转化为γFe2O3的温度约为458℃.     

电沉积Ni—Mo—P合金镀层在NaCl溶液中的腐蚀特性

用失重法，阳极率曲线，Ｘ－光电子能谱（ＸＰＳ）以及俄歇电子能谱（ＡＥＳ）研究了电沉积Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ合金镀层在５％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀特性，非晶态Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ合金镀层比晶态Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ合金镀层有较低的腐蚀速度阳极极化曲线表明，Ｎｉ－Ｍｏ－Ｐ合金镀层中，镍的摩尔分数国０．７１９～０．８６８时，随镀层中磷含量的增加，腐蚀电位正移，而活化区的峰电流随镀层中钼含量的增加而增加，磷含量的活化区的峰电流以及