Fe—Al2O3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系的Fe-Al2O3颗粒膜样品,对样品的巨磁电阻效应（GMR）和磁性能进行了测量,并用高分辨电匀（HRTEM）对膜Fe枯粒的微结构进行观察,结果表明,磁电阻MR随Fe含量而变化,而体积分数为47％时获得最大值4．0％,45％Fe-Al2O3颗 膜的室温磁性表现为超顺磁性,磁电阻MR与－（M／Ms)2成正比,相关常数A约0．036,HRTEM观察表明,当Fe颗粒尺寸约小于1nm时,Fe颗粒为非晶态,而大于该尺寸时则为晶态,在Fe-Al2O3颗粒膜体系中存在与隧道相关的GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射。     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

FeCo-Al203颗粒膜隧穿磁电阻的颗粒尺寸效应

利用磁控溅射仪制备了一系列的Feco-A1203颗粒膜.分别通过传统的四探针方法和透射电镜(高分辨电镜)研究了FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻和纳米颗粒结构.结果表明:当FeCo的体积分数约为32.8%时,FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻达到最大值,约为6.9%,该值为目前所报道的在室温和外磁场为12.5 KOe下测量得到的最高值.电镜观察表明在FeCo-Al2O3颗粒膜中,bcc结构或非晶态的FeCo颗粒弥散分布在晶态或非晶态的Al2O3基体中.根据电镜观察结果得到颗粒膜的尺寸分布,经过尺寸拟合发现对于FeCo颗粒体积分数较小的颗粒膜,FeCo颗粒的分布满足对数-正态分布函数,而当颗粒膜中的FeCo.颗粒体积分数较大时,FeCo颗粒的分布就严重的偏离了对数一正态分布函数.同时.实验结果表明:颗粒膜的隧穿磁电阻随颗粒尺寸呈现出非单调的变化,在一中间尺寸达到最大值.     

(Ni79Fe21)0.48-(Al2O3)0.52纳米颗粒膜的巨霍尔效应

采用磁控溅射法 ,在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe2 1含量的 (Ni79Fe2 1) x (Al2 O3 ) 1-x纳米颗粒膜样品 ,并对样品的巨霍尔效应进行了研究。在 (Ni79Fe2 1) 0 .48 (Al2 O3 ) 0 .52 颗粒膜样品中 ,透射电镜 (TEM )照片清晰地显示出纳米Ni79Fe2 1颗粒包裹于Al2 O3 中 ,且电子间的量子相干效应明显 ,这可能是导致霍尔效应增强的主要原因。室温下测出了最大的巨霍尔效应值达到 4 .5 μΩ·cm。改变基片温度 ,发现巨霍尔效应值变化不大 ,说明该颗粒膜具有良好的热稳定性 ,因而在磁传感器上有良好的应用前景     

Fe/In2O3颗粒膜的特殊磁相变

用射频溅射法成功制备了金属/半导体型磁性颗粒膜Fex(In2O3)1-x.磁测量表明,从室温至低温(300～1.5K)的温度范围内,样品经历了由超顺磁性向超顺磁性、铁磁性共存的混合态-类反铁磁性的特殊磁相变过程,由此提出该颗粒膜中Fe颗粒的尺度有大小两种类型.     

（Ni79Fe21）0．48-（Al2O3）0．52纳米颗粒膜的巨霍尔效应

采用磁控溅射法,在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量的(Ni79Fe21)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品,并对样品的巨霍尔效应进行了研究.在(Ni79Fe21)0.48-(Al2O3)0.52颗粒膜样品中,透射电镜(TEM)照片清晰地显示出纳米Ni79Fe21颗粒包裹于Al2O3中,且电子间的量子相干效应明显,这可能是导致霍尔效应增强的主要原因.室温下测出了最大的巨霍尔效应值达到4.5 μΩ*cm.改变基片温度,发现巨霍尔效应值变化不大,说明该颗粒膜具有良好的热稳定性,因而在磁传感器上有良好的应用前景.     

(FeNiCo)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜霍尔效应的研究

利用磁控溅射方法制备了不同金属体积分数x的(Fe21Ni79)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品，并对样品的霍尔效应进行了研究，在x=0．48时，样品的饱和霍尔电阻率为4．5μΩ．cm，霍尔电压为450μV。在同样的制备条件下保持x不变，用Co去替代部分Ni得到一系列[Fe21(NimCon)]x-(Al2O3)1-x颗粒膜，测量其霍尔电压，结果发现随着Co含量的增加，霍尔电压增大，当原子比n／m=0．6时，霍尔电压为1125μV。     

NiCo-Ag纳米颗粒膜输运性质的研究

采用离子束溅射技术制备了一系列不同含量x的(Ni0.8Co0．2)x-Ag1-x。颗粒膜样品，并对样品的各向异性磁电阻和巨磁电阻效应进行了研究，在x=0．4的样品中，GMR值达最大值，为-3％，而AMR值在x=0．75时为0．8％。随着NiCo质量分数x的增加，电子输运行为有着一个从GMRAMR的转变。考察其输运性质，试图来更深入地理解各向异性磁电阻和巨磁电阻效应的物理本质。     

FeCo-Al2O3颗粒膜隧穿磁电阻的颗粒尺寸效应

利用磁控溅射仪制备了一系列的FeCo-Al2O3颗粒膜．分别通过传统的四探针方法和透射电镜（高分辨电镜）研究了FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻和纳米颗粒结构．结果表明：当FeCo的体积分数约为32．8％时，FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻达到最大值，约为6．9％，该值为目前所报道的在室温和外磁场为12．5K Oe下测量得到的最高值．电镜观察表明在FeCo-Al2O3颗粒膜中，bcc结构或非晶态的F如颗粒弥散分布在晶态或非晶态的Al2O3基体中．根据电镜观察结果得到颗粒膜的尺寸分布，经过尺寸拟合发现对于FeCo颗粒体积分数较小的颗粒膜，FeCo颗粒的分布满足对数一正态分布函数，而当颗粒膜中的FeCo颗粒体积分数较大时，FeCo颗粒的分布就严重的偏离了对数一正态分布函数．同时，实验结果表明：颗粒膜的隧穿磁电阻随颗粒尺寸呈现出非单调的变化，在一中间尺寸达到最大值。     

磁性纳米粒子制备及其在印染厂污水处理中的应用

 选取聚合物包覆Fe3O4磁性纳米粒子作为超导磁分离污水处理工艺中的磁种,扩大超导磁分离技术在污水处理领域的应用范围。常温条件下合成Fe3O4磁性纳米粒子,利用X射线光电子能谱（XPS),高分辨透射电镜（HRTEM）和振动样品磁强计（VSM）对制备的磁性纳米粒子性质进行评价。结果发现,磁性纳米粒子直径在6～10nm,表面被含有羧基的聚合物分子链包覆,且在常温下磁性纳米粒子显示超顺磁性。随后以印染厂污水为对象,检验磁性纳米粒子对污水处理的能力。本研究主要比较污水处理前后的浊度和化学需氧量（COD值）,结果显示聚合物包裹Fe3O4磁性纳米粒子可有效去除印染厂废水中的污物。     

Magnetic properties and giant magnetoresistance effect of nanometer Fe-In2O3 granular films

Nanometer ferromagnetic metal-semiconductor matrix Fe-In2O3 granular films are fabricated by the radio frequency sputtering. Magnetic properties and the giant magnetoresistance (GMR) effect of Fex(In2O3)1x granular film samples are studied. The result shows that the magne-toresistance (MR) ratio/0 value of the granular film samples with Fe volume fraction x = 35% is 4.5% at room temperature. The temperature dependence (T = 1.5-300 K) of the MR ratio /0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films shows that /0 value below 10 K increases rapidly with the decrease of the temperature, and when T = 2 K,/0 value is 85%. Through the study of the dependence of low field susceptibility on temperature and the hysteresis loops at different temperatures, it has been found that, when the temperature decreases to a critical point TP = 10 K, the change of the structure in Fe0.35(In2O3)0.65 granular films results in the transformation of state from ferromagnetic to spin-glass-like. The remarkable increase of the MR ratio ???/??0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films below 10 K seems to arise from the peculiar conducting mechanism of the granular film samples in the spin-glass-like state.     

Fe层厚度对Fe／Mo多层膜巨磁电阻的影响

详细研究了用溅射法制备的Ｆｅ／Ｍｏ多层膜系统的结构，磁性及磁电阻效应。发现当保护Ｍｏ层厚度为０．８ｎｍ、Ｆｅ层厚度ｄＦｅ由２．２ｎ，减到０．４ｎｍ时，ＧＭＲ在ｄＦｅ〈１．４ｎｍ有一迅速增加，并在ｄＦｅ＝０．９ｎｍ时达极大值，然后下降，矫顽力显示出类似的行为。     

(Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量x的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品，并对样品的巨磁电阻效应进行了研究。在（Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56颗粒膜样品中，扫描透射电镜（TEM）照片清晰显示纳米Ni79Fe21颗粒包课于Al2O3中。观测到了室温下近2.5%的巨磁电阻效应，发现样品的巨磁电阻效应随着退火温度升高而单调下降，不存在一个最佳退火温度。     

纳米晶Ni_(1-x)Zn_xFe_2O_4铁氧体的水热合成与磁性能

采用水热法在180℃下合成纳米级的尖晶石相NiZn铁氧体,使用Χ射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)分别表征NiZn铁氧体纳米粉体的相组成、微结构以及磁性能.XRD衍射谱和红外光谱(FTIR)表明180℃合成的纳米晶NiZn铁氧体为单一尖晶石相;高分辨透射电镜照片分析表明Ni0.6Zn0.4Fe2O4颗粒为立方片状,颗粒均匀,尺寸在20nm左右,晶格结构完整,面间距0.44nm.Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)分别为11.9emu·g-1和93.5Oe,NiZn铁氧体的矫顽力随着Zn2+含量的增加而减小,此为A位和B位磁性离子间超交换作用下降所致.     

Synthesis and characterization of Fe<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript>@SiO<Subscript>2</Subscript> magnetic composite nanoparticles by a one-pot process

Fe₃O₄@SiO₂ core–shell composite nanoparticles were successfully prepared by a one-pot process. Tetraethyl-orthosilicate was used as a surfactant to synthesize Fe₃O₄@SiO₂ core–shell structures from prepared Fe₃O₄ nanoparticles. The properties of the Fe₃O₄ and Fe₃O₄@SiO₂ composite nanoparticles were studied by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. The prepared Fe₃O₄ particles were approximately 12 nm in size, and the thickness of the SiO₂ coating was approximately 4 nm. The magnetic properties were studied by vibrating sample magnetometry. The results show that the maximum saturation magnetization of the Fe₃O₄@SiO₂ powder (34.85 A·m2·kg–1) was markedly lower than that of the Fe₃O₄ powder (79.55 A·m2·kg–1), which demonstrates that Fe₃O₄ was successfully wrapped by SiO₂. The Fe₃O₄@SiO₂ composite nanoparticles have broad prospects in biomedical applications; thus, our next study will apply them in magnetic resonance imaging.     

Tunnel magnetoresistance (TMR) in ferromagnetic metalinsulator granular films

We review the recently discovered tunnel-type giant magnetoresistance (GMR) in ferromagnetic metalinsulator granular thin films, which is the magnetoresistance (MR) associated with the spin-dependent tunneling between two ferromagnetic metal particles. The theoretical and experimental results including electrical resistivity, magnetoresistance and their temperature dependence are described. Limitations to the applications of the ferromagnetic metalinsulator granular films are also discussed. Additionally, a brief survey of another two magnetic properties, high-frequency property and giant Hall effect (GHE) associated strongly with the granular structures is also presented.     

TiO2颗粒表面包覆Al2O3纳米膜及其表征

采用连续法在TiO2颗粒表面进行了纳米层Al2O3的包膜,通过TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征,证明了Al2O3在TiO2颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,该层纳米膜比较疏松,厚度为7—10nm。XPS证明Al2O3为物理包覆,没有Ti—O—Al键形成。光学性质的检测表明了Al2O3包膜后TiO2其消色力、白度、光泽性都有明显提高,并且其在表面憎水性增强,油中分散性提高。     

纳米Fe3O4磁流体的制备及表征

采用化学沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒,并以聚乙二醇为改性剂,蒸馏水为载液,制备出固体质量分数为10%的纳米Fe3O4磁流体.用XRD研究Fe3O4纳米粒子的结晶情况;用FT-IR研究聚乙二醇改性前后Fe3O4粒子表面官能团的变化;用TEM研究Fe3O4颗粒的粒径大小及改性情况;用VSM研究Fe3O4粒子的磁性能.结果表明,制备的纳米Fe3O4为立方晶型,平均粒径在15 nm左右,聚乙二醇物理吸附在Fe3O4表面,Fe3O4颗粒几乎没有磁滞,具有超顺磁性.     

自组装制备磁性复合微球聚集体

用部分还原法制得纳米Fe3O4,用微乳液聚合法制备聚（苯乙烯-丙烯酸）高分子微球P（St-co-AA）,再以球形P（St-co-AA）为模板与Fe3O4磁粉通过静电自组装和氢键自组装制得磁性复合微球聚集体Fe3O4／P（St-co-AA）;利用XRD、TEM、SEM、IR等对样品进行表征,采用VSM对样品进行磁性能测试．结果表明所得样品为Fe3O4单相,平均粒径约10nm．P（St-co-AA）平均尺寸为约70nm,表面含有羧基,所制磁性复合聚集体Fe3O4/P（St-co-AA）的形貌为球形、多孔、粒径约5μm,磁粉含量为29％．磁性能测试表明当外加磁场为6KOe时,磁化强度达到饱和,饱和磁化强度为69emu.g^-1．研究表明pH、搅拌等对磁性复合微球聚集体的形成有重要影响．     

添加剂作用下纳米四氧化三铁的制备及性能研究

采用空气氧化法,在可见光作用下制备纳米Fe3O4,探讨羟基化合物单一添加剂、乙醇和EDTA双组分添加剂对Fe3O4粒径及分散性的影响,并对其性能进行分析.结果表明:加入乙醇、乙二醇和聚乙二醇600添加剂,Fe3O4的晶粒度均减小;随乙醇添加剂的增加,所得Fe3O4的晶粒度减小;EDTA的加入也有利于纳米Fe3O4晶粒度的减小;乙醇和EDTA双组分共同添加时可得到分散性较好、晶粒度为10.1 nm的均匀纳米Fe3O4,其在乙醇溶液中的分散稳定性较好.不同晶粒度(36.6~10.1 nm)纳米Fe3O4分别呈现出铁磁性、超顺磁性特征.