Fe1-xNix(0≤x≤0.32)纳米线阵列膜穆斯堡尔谱研究.pdfVIP

Fel．INix(0≤x≤O．32)纳米线阵列膜的穆斯堡尔谱研究 刘青芳彭勇王建波薛德胜李发伸 摘要：在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝膜板上，用电化学沉积方法成功地制备了Fe·。Nix合 金纳米线有序阵列复合膜。X射线衍射显示出该合金纳米线为BCC结构，且纳米线的方向 沿着【110]方向。透射穆斯堡尔谱证明该阵列膜具有很好的垂直各项异性。 引言 近年来，随着磁记录密度要求的不断提高，人们对记录介质的要求也越来越高。良好的记 录介质和垂直记录方式相结合是达到高密度磁存储的重要方向。在多孔的氧化铝模板中电化 学沉积的铁磁性金属或合金而形成的纳米线有序阵列复合结构由于具有很好的垂直磁各项 异性、高的矫顽力等优点，可望成为一类很有前途的高密度垂直磁记录介质。 ／ 铁镍合金是一种应用极为广泛的软磁材料，其块体的性质已经有大量的文献报道卜玉 Liu Yu．V．Baldokhin4等人和Bin5等人分别用穆斯堡尔谱研究了铁镍粒子的超精细参数随镍 含量的变化关系。在一维磁性纳米线方面，虽然目前已有许多报道，但利用穆斯堡尔谱对bco 结构的铁镍合金纳米线的微观磁性的研究仍未见报道．本文的工作则是利用电化学沉积方法 在AAO模板中制备出bee结构的铁镍合金磁性纳米线阵列，以研究纳米线中铁原子核处局 域环境随镍含量的变化关系． 实验 去离子水冲洗干净。随后，放入强酸溶液中进行电抛光处理，使其表面变平整。然后在1．2M 的硫酸中进行阳极氧化，得到AAO模板6。将此模板在室温下通过交流电化学沉积方法制 备得到铁镍合金纳米线，所用沉积液为FeS041209／l，NiS041209／i，H380445鲫，Vc酸3mg／l， PH值在2．”．0之间，辅助电极为石墨电极，工作电压(有效值)为11．6伏，沉积频率为200Hz。 对制各的样品，我们利用原子吸收光谱测量了其中的Fe、Ni含量，测量结果均用原子 D／max．2400型X射线衍射仪，其中Cu的k射线的 表面形貌；晶体结构的测量采用RJgaku 特征波长为1．541A，单色器为石墨；穆斯堡尔谱仪所用的放射源为25mC．的Co(Pd)源， 测量时，^r射线的入射方向沿着纳米线的方向入射(即与氧化铝膜板表面垂直)。谱线拟合 采用洛仑兹线型，结果中的同质异能移相对于a-Fe。 结果与讨论 (I)Fc纳米线阵列膜垂直各项异性研究 衍射峰之外，其它方向的衍射峰几乎完全消失，由此我们可以判定Fc纳米线阵列具有沿 (110)面方向很好的择优取向。图2为Fc纳米线宏观磁测量的结果。图中的上代表磁场的 方向垂直于氧化铝膜板的方向，由于纳米线阵列垂直膜面，即此时磁场的方向沿着线的方向。 胀表磁场方向平行于AAO模板方向，即垂直线的方向。从图中可明显看出当磁场方向平 行纳米线阵列方向时。矩形比MgM，很大，且易磁化到饱和。由此说明Fc纳米线阵列具有 垂直膜面的磁各项异性：同时，我们也可以看到在该方向矫顽力也比较大。 图1Fc纳米线阵列膜的XRD图 图2Fc纳米线阵列膜的磁滞回线 RH·ti¨hlod钾(-_／I】 盈 毪矗馈镰台盒种性蛐砌兰断谢母 图3 Fc纳米线阵列膜的穆斯堡尔谱圈 图4 FcI。Ni。纳米线阵列的XP．D 为了进一步确定Fe纳米线内部磁矩的取向，我们测量了Fe纳米线阵列膜的透射穆斯堡尔谱， 如图3所示。我们发现，该谱与块体的谱线相比较表现为2、5峰的几乎完全消失，由此我 们知道Fe纳米线中原子磁矩的方向是沿着纳米线轴向取向的。由图l的X射线衍射中我们 已经知道，线的方向是沿着(110)面的方向，因此磁矩的取向也是沿着f110】晶向。对块体 的Fc来说，其易磁化轴为【100】方向，这说明在纳米线中Fe原子磁矩的取向是沿着次难轴 方向取向的。反映了在纳米线中形状各项异性起主要作用的结果。 (2)Fel-xNix(0≤x≤O．32)合金纳米线的垂直磁各项异性的穆斯堡尔谱研究 对Fc的纳米线的垂直磁各项异性进行了研究之后，我们在沉积溶液中加入Ni”离子制 备成铁镍合金纳米线