阳极氧化铝底层对SmTbCo薄膜磁性能与结构影响的研究

采用两次阳极氧化法制备了孔洞排列有序的多孔氧化铝基底,并在其上用磁控溅射法制备了SmTbCo垂直磁化膜.振动样品磁强计(VSM)测试结果显示,加入阳极氧化铝底层后可以将SmTbCo薄膜的矫顽力从370kA/m提高到530kA/m,并且随着氧化铝底层孔洞直径的减小,上层SmTbCo磁性薄膜的矫顽力与剩磁矩形比随之增大.由薄膜断面的扫描电镜(SEM)照片可以看出,阳极氧化铝底层由于其自组织效应所形成规则密集的六角边形多孔结构能够明显促使上层的SmTbCo磁性薄膜生成柱状结构.这一柱状结构提高了薄膜的矫顽力,从而拓宽了SmTbCo薄膜材料在超高密度垂直磁记录中的应用.

退火温度对GdBO_3∶Eu^(3+)/AAO薄膜形貌和发光性质的影响

利用水热反应和高温退火,在100 nm孔径的多孔氧化铝(AAO)模板表面制备了GdBO3∶Eu3+/AAO发光薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等手段表征了GdBO3∶Eu3+/AAO薄膜的结构、形貌和发光性质。SEM显示GdBO3∶Eu3+/AAO的形貌可通过调节退火温度控制。XRD和PL的结果表明,在AAO模板的表面所组装的GdBO3∶Eu3+为六方碳钙石型(Vaterite-type)结构。PL的结果表明:5D0→7F2和5D0→7F1的相对发射强度与退火温度有关,5D0→7F2红色发射与5D0→7F1橙色发射之比值随退火温度的降低而增加,降低退火温度可使GdBO3∶Eu3+/AAO样品的色纯度得到改善。

基于平均场理论的SmTbCo/Cr薄膜温度特性的计算与分析

运用平均场理论以及(Sm0.343Tb0.657)31Co69/Cr薄膜的饱和磁化强度Ms随温度变化的实验测量值,模拟计算了组分为(Sm0.156Tb0.844)31Co69薄膜的饱和磁化强度Ms温度特性曲线,计算结果与实验值较为吻合.理论和实验结果都表明.该种SmTbCo/Cr薄膜的居里温度Tc在200℃左右,而且在室温附近,该种薄膜的磁各向异性能Ku值高达4.0×106erg/cm3.

SmTbCo/Cr薄膜的磁特性与温度特性研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功地制备了SmTbCo/Cr非晶垂直磁化膜,对薄膜的磁特性与温度特性进行了研究。薄膜组分为(Sm0.286Tb0.714)31Co69/Cr时,其饱和磁化强度为330kA/m,矫顽力为398 kA/m,薄膜的磁各向异性能值高达415kJ/m3;该种薄膜的居里温度在220℃左右,补偿温度在室温附近。扫描隧道显微图像表明,该种薄膜在经过220℃升温处理以后,原子团簇并没有明显改变。

NaGdF_4∶Eu^(3+)/AAO薄膜的制备与表征

采用水热法在多孔阳极氧化铝(AAO)模板上制备了NaGdF4∶Eu3+(摩尔分数5.0%)/AAO薄膜,并研究了制备方法、溶液浓度和退火温度对薄膜样品形貌、结构和发光性质的影响.XRD结果表明,在低于500℃退火,得到具有NaGdF4六方相结构的NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜;而在500℃及以上温度退火则得到具有NaGdF4立方相结构的NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜.SEM结果显示,制备方法显著影响NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜的形貌,一次水热法只能得到没有特殊形貌的NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜,而二次水热法则能得到具有长方体图案的NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜;溶液的浓度和退火温度对NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜的形貌无明显影响.PL的结果表明,具有NaGdF4六方相和立方相结构的NaGdF4∶Eu3+/AAO薄膜的特征发射均为Eu3+的5 D0→7 F2跃迁发射.

基于AAO模板的高聚物纳米阵列薄膜的研究进展

纳米材料是指特征尺寸或晶体尺寸在纳米级的一种超细材料,是由极其细小的颗粒所组成的固体材料。纳米材料因其纳米尺寸和大比表面积等特点,具有许多独特的物理性质和化学性质,被广泛应用于陶瓷、催化、光学、生物医学、环境保护等领域。纳米材料根据规整程度分为规整纳米材料和非规整纳米材料。非规整纳米材料,如静电纺丝制备的纳米纤维材料,具有较高的长径比,而准确地控制纳米材料的直径或者制备直径小于100 nm的纳米材料仍有较大的困难,并且非规整材料具有较低的结构取向性。而规整纳米材料多以阵列的形式呈现,如纳米棒、纳米柱、纳米纤维、纳米球以及核壳包覆等特殊结构,具有结构高度有序、尺寸一致、结构分布均匀等优点。纳米材料的制备方法根据制备手段主要分为物理法(物理粉碎法和物理凝聚法)和化学法(沉淀法、溶胶-凝胶法、模板合成法、自组装法)。模板合成法可以精确控制纳米材料尺寸而且模板可以大量复制,因此,规整纳米材料的制备多采用模板合成法。近年来,以高聚物纳米阵列为敏感元件制备的柔性传感器、纳米发电机、超级电容器和生物医学检测器件等因具有高灵敏度、高精度和小型化等优点而备受关注。本文对多孔阳极氧化铝(AAO)模板和高聚物纳米阵列薄膜的制备方法进行了系统的概述,并对高聚物纳米阵列制备方法的优缺点和应用进行了归纳,还探讨了高聚物纳米阵列的现存问题和应用前景,为AAO模板和高聚物纳米阵列薄膜的制备及应用提供了参考。

液相沉积法在铝板上制备TiO_2纳米棒阵列薄膜

本研究为纳米TiO2的负载提供了一条新的途径。采用液相沉积法,将阳极氧化铝(AAO)模板浸入(NH4)2TiF6处理液中而制备了高度有序、均一的TiO2纳米棒阵列薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对样品进行了表征。结果表明,薄膜是由直径约60nm的TiO2纳米棒阵列组成的。未经过热处理的TiO2薄膜的晶体结构是非晶态的,在400℃的空气中焙烧2h转变为锐钛矿相TiO2。

原位模板法在铝基底上制备TiO_2纳米管阵列薄膜

采用液相沉积法,将铝基多孔阳极氧化铝(AAO)模板浸入到(NH4)2TiF6溶液中,制备出高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜,并在不同的温度下进行了热处理。用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪等手段对试样的微观形貌、结构及物相进行了表征。结果表明,TiO2纳米管的形貌依赖于AAO的特征,薄膜是由外径大约200nm,壁厚约40nm的TiO2纳米管阵列组成,薄膜厚度约25μm。原位模板法制备的TiO2纳米管阵列薄膜为非晶态,在400℃空气中焙烧2h转变为锐钛矿相TiO2。经过650℃焙烧仍保持纳米管结构,表现出较好的热稳定性。

花瓣形YBO_3:Eu^(3+)发光薄膜的制备与表征

Flower-like YBO3∶Eu3+ thin films were prepared on the AAO template by a hydrothermal method and the effects of some processing variables, such as temperature and calcinated time, were investigated. The formation of YBO3∶Eu3+ thin films were confirmed by EDX, XRD and PL spectra. The PL spectra show that the characteristic emission of the YBO3∶Eu3+/AAO thin film is the 5D0 →7F1 transition.

用AAO模板制备有序硅纳米线阵列

利用二次氧化法制备了高度有序的多孔阳极氧化铝膜,以此膜为模板通过磁控溅射制备了多孔有序的Pt/Ag双层金属薄膜,将此金属薄膜转移到n型单晶硅片上,通过金属辅助化学刻蚀法刻蚀出有序单晶硅纳米线阵列.原子力显微镜和扫描电子显微镜观察发现,多孔阳极氧化铝膜及后续生长的多孔Pt/Ag双层金属薄膜都具有均匀分布、直径约45nm的纳米孔,以Pt/Ag双层金属薄膜为模板刻蚀得到的单晶硅纳米线具有与纳米孔同样的直径,且垂直硅衬底生长.

Sm部分取代Tb对TbCo/Cr薄膜磁光性能的影响

利用磁控溅射法制备了SmTbCo/Cr薄膜,分析了Sm含量对SmTbCo/Cr薄膜磁光性能的影响.结果表明:随着Sm含量的增加,(SmxTb1-x)31Co69薄膜的Ms、θk和R增加,而Hc随之减少;Sm含量在0.286～0.343范围内的(Sm0.286Tb0.714)31Co69(120nm)/Cr(240nm)和(Sm0.343Tb0.657)31Co69(120nm)/Cr(180nm)薄膜的磁光性能均满足光磁混合记录对介质的要求.

GdBO_3:Tb^(3+)纳米晶在AAO模板上的水热合成及其发光性质

采用水热合成法在AAO模板上制备了GdBO3:Tb3+绿色发光材料薄膜,并研究了退火温度对产物形貌和发光性质的影响.用XRD、SEM、EDS对GdBO3:Tb3+/AAO样品进行了表征.SEM结果表明,经过600℃、800℃高温退火后,在AAO模板上形成了一层方块形的GdBO3:Tb3+/AAO发光薄膜,600℃是得到具有规则方块形的GdBO3:Tb3+/AAO发光材料薄膜的最佳温度.荧光光谱的结果表明:GdBO3:Tb3+/AAO发光材料薄膜的特征发射为Tb3+5 D4→7F5跃迁发射,其发射强度随着温度的升高而增强.

带有一维纳米阵列结构LiFePO_4薄膜的制备与表征

通过阳极氧化铝模板辅助溶胶-凝胶法制备了带有一维纳米阵列结构的LiFePO4薄膜。其中,柠檬酸不仅起到络合剂的作用,还为体系提供了碳源。采用XRD、TEM、SEM等测试手段对试样进行了表征,结果表明,制备的LiFePO4结晶良好。同时考察了不同条件对沉积LiFePO4纳米线的影响,确定了沉积纳米线的优化条件:真空沉积,溶胶浓度为0.25mol/L,沉积次数为3次,去模板时间为40min,冷冻干燥。

电子束蒸发制备Si基Al膜及其性能的研究

利用硅基阳极氧化铝(AAO)模板制备的一维纳米管线在光电子学和磁存储领域有广阔的应用前景而硅基Al膜的制备是硅基AAO模板制备的前提。硅基Al膜的形貌,晶态结构,电阻率和剩余应力等都会影响硅基AAO模板的自组装过程。利用电子束蒸发在硅衬底上制备了一系列的Al膜,研究了沉积速率和薄膜厚度对硅基Al膜的形貌,晶态结构,电阻率等性能的影响和规律。

不同基底上银薄膜的光电学性质研究

用热蒸发的方法,分别在孔径约为200nm的多孔阳极氧化铝(AAO)模板和空白石英基片上室温沉积厚为25～200nm的Ag薄膜样品,研究膜厚对两种样品的微观结构和光电学性质的影响。微观结构利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)观测,光电学性质应用分光光度计及Van derPauw方法检测。结果表明,石英基片上Ag(QuartzAg)薄膜的结晶性能比AAO模板上Ag(AAO-Ag)薄膜的结晶性能好,当厚为200nm时,AAOAg薄膜形成纳米颗粒的叠层结构;AAOAg薄膜的全反射率和QuartzAg薄膜的反射率均遵循随膜厚增加而增加的规律。在同一厚度和同一波长条件下,AAOAg薄膜的光学反射率比QuartzAg薄膜小很多,当厚为109nm时,在可见光和红外光区域,QuartzAg薄膜的反射率超过95%,而AAOAg薄膜的全反射率为40%;QuartzAg薄膜在厚度为25nm时已导电,而AAOAg薄膜的厚度为37nm时才开始导电。对于同一厚度,AAOAg薄膜的方块电阻比QuartzAg薄膜的大,随着膜厚的增加,它们的差值从厚为37nm时的4.90Ω/口逐渐减小到厚为200nm时的0.37Ω/口。