【摘 要】
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随着科技的发展,对信息存储的要求越来越高。稀土合金纳米线磁记录介质具有明显的垂直各向异性、高的矫顽力和高的剩磁比,使超高密度磁存储成为可能,是磁记录技术发展的热点方向。本文在自制的AAO模板上,通过电化学沉积法,首先,制备得到了含有重稀土元素Tb的单相Tb-Fe-B磁性纳米线和纳米管。其次,在此基础上,向沉积液中添加重稀土元素Dy,连续沉积制备出了Tb-Dy-Fe-B磁性纳米线阵列。最后,利用交替
【基金项目】
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国家自然科学基金,项目编号:51271070； 河北自然科学基金项目,项目编号:E210000125；
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随着科技的发展,对信息存储的要求越来越高。稀土合金纳米线磁记录介质具有明显的垂直各向异性、高的矫顽力和高的剩磁比,使超高密度磁存储成为可能,是磁记录技术发展的热点方向。本文在自制的AAO模板上,通过电化学沉积法,首先,制备得到了含有重稀土元素Tb的单相Tb-Fe-B磁性纳米线和纳米管。其次,在此基础上,向沉积液中添加重稀土元素Dy,连续沉积制备出了Tb-Dy-Fe-B磁性纳米线阵列。最后,利用交替沉积的方法制备得到了Sm-Co/Tb-Fe-B双相磁性纳米线阵列。并使用XRD、FESEM、HRTEM以及VSM对纳米线的物相组成、微观形貌、微观结构和磁性能进行了表征和分析。通过SEM扫描电镜图像观察到,沉积态纳米线和纳米管填充率高,呈光滑的棒状,排列高度有序,直径均一,平均直径为75 nm。分析XRD图谱发现,沉积态Tb-Fe-B纳米线和纳米管由Fe3B、Tb B6和非晶相组成,在600°C退火2 h后,非晶结构晶化出现Fe3Tb相、Tb2Fe14B相、Tb B66相。沉积态Tb-Dy-Fe-B纳米线和Sm-Co/Tb-Fe-B双相纳米线只存在Fe3B相和非晶相,在600°C退火2 h后,非晶相发生晶化,退火态Tb-Dy-Fe-B纳米线由Tb2Fe14B相、Fe3Tb相、Dy6Fe23相、Fe3B相、Dy B6相和Dy Fe3相构成。退火态Sm-Co/Tb-Fe-B双相纳米线形成Co3Tb、Tb2Fe14B、Tb B66、Fe7Sm和Sm2Co17等晶态相。借助DM软件进行快速傅里叶变换分析三种纳米阵列的HRTEM照片得到的物相组成与XRD图谱分析一致。此外,在磁性纳米线的微观结构中发现了位错,在Tb-Dy-Fe-B纳米线中发现Fe3Tb相和Dy Fe3相呈共格相界。同时,分析了纳米管的形成机理。通过对比不同Tb3+浓度沉积液所制备的Tb-Fe-B纳米阵列、Tb-Dy-Fe-B纳米线和Sm-Co/Tb-Fe-B双相纳米线的磁性能发现,Sm-Co/Tb-Fe-B双相纳米线和Tb-Dy-Fe-B纳米线的磁性能均优于单相Tb-Fe-B纳米阵列;此外,Tb-Fe-B纳米管的磁性能优于Tb-Fe-B纳米线。当Tb3+浓度为0.04 mol/L时,Sm-Co/Tb-Fe-B双相纳米线的磁性能达到最优,矫顽力为3210.61 Oe,剩磁比为0.84。经过这一研究开拓了磁记录介质材料的发展领域,通过不同稀土元素相互作用或软-硬磁相的交换耦合作用可得到更优异的磁记录介质材料。
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