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纳米晶永磁材料因其优秀的磁性能正受到人们普遍的关注。目前,快淬法和机械球磨法是制备纳米晶永磁材料的两种主要方法。但是,由这两种方法所制备的纳米晶永磁材料的尺寸不易控制而且容易被氧化。近年来,自组装技术被广泛地应用于磁性纳米材料的制备中。通过自组装所合成的磁性纳米材料拥有其它制备方法所不具备的优势,如尺寸可控、形态可控、结构可调等。本实验以PS-b-P4VP(苯乙烯和4-乙烯基吡啶的嵌段共聚物)在选择性溶剂甲苯中形成的反相胶束作为纳米反应器,在一定条件下通过溶液相金属盐沉积法制备出平均粒径为12 nm,尺寸分布较均一的PS-b-P4VP/Co、PS-b-P4VP/Sm和PS-b-P4-VP/Co-Sm(Co与Sm的摩尔配比为13.0:1和3.8:1)。具体的结果如下:
1.在高于P4VP嵌段的玻璃化温度下回流还原后的胶束溶液,提高了磁性金属原子和磁性金属成核粒子的流动能力和扩散能力,使得磁性金属成核粒子各向同性生长,并最终得到尺寸分布较窄的纳米粒子。
2.振动样品磁强计对样品磁性能的测试结果表明平均粒径相同的磁性金属纳米粒子随着Sm含量的增加,样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度均减小,矫顽力则增加。这说明样品的磁各向异性能与Sm含量之间存在一个正比的关系。从产生磁各向异性能的微观角度分析,是由磁性金属原子尤其是裸露在磁性粒子表面的金属原子,其外层电子的自旋运动和轨道运动产生的磁场之间增强了的相互作用所致。
3.提出了将PS-b-P4VP反相胶束用于合成Co纳米线的一维嵌段共聚物模板的制备方法,在此基础上,对Co纳米线的制备作了初步的研究。