磁性鐵氧體納米結(jié)構(gòu)的制備與物性研究.pdf

1、納米技術(shù)的不斷發(fā)展和完善開辟了磁性鐵氧體研究和應用的新領(lǐng)域，同時也促進了它在生物醫(yī)學中的作用。磁性納米粒子制成的磁性液體已廣泛用于磁性免疫細胞分離，生物分子磁標記，以及藥物控制釋放等。尤其值關(guān)注是利用磁性鐵氧體材料在高頻率交流磁場下的磁滯損耗而產(chǎn)生的加熱效應對腫瘤或癌癥進行過熱治療吸引了越來越多人的研究興趣。 本文選擇了具有良好的生物相容性和毒性較低的Fe3O4為研究對象。研究了不同鋅含量的鋅鐵鐵氧體納米顆粒的靜態(tài)磁特性的變化以

2、及交變磁場下的磁導率和磁損耗；探討了尺寸效應與表面修飾對鐵氧體顆粒物理性質(zhì)的影響；并嘗試了通過外加誘導磁場的方法對一維Fe3O4顆粒鏈生長和取向進行調(diào)控。其具體工作如下： 首先，我們應用化學共沉淀法成功的合成了一系列不同鋅含量的鋅鐵鐵氧體納米顆粒。TEM表征表明顆粒為大小均勻的球形顆粒，粒徑為15納米左右。XRD表征表明所有的樣品均為尖晶石結(jié)構(gòu)。純度較高，均勻性好，磁性研究發(fā)現(xiàn)隨著鋅含量的增加居里溫度Tc下降，飽和磁矩在鋅為0.

3、3摻入量時達到最大，然后隨鋅含量增加而下降。這是由于非磁粒子的加入降低了交換作用所致。同時由于顆粒粒徑小于單疇臨界尺寸很多，表現(xiàn)出一定量子效應。其飽和磁矩數(shù)值小于塊材。 其次，我們運用KNO3氧化Fe(OH)2凝膠的方法，分別改變反應物KOH和FeSO4的摩爾濃度來得到不同粒徑大小的Fe3O4顆粒。磁性測量得到顆粒的矯頑力隨粒徑變化的關(guān)系，并得到了單疇和超順磁粒子的臨界此尺寸；同時用改進的乙醇相中硅酸鈉稀溶液預處理的方法成功的在

4、Fe3O4-CA顆粒表面進行了SiO2包埋，得到了均勻而致密的Fe3O4@SiO2核殼結(jié)構(gòu)，比較了不同粒徑的Fe3O4顆粒在表面進行了SiO2包覆前后矯頑力Hc的變化，發(fā)現(xiàn)包覆前后樣品的Hc～R的關(guān)系曲線一致，但包覆后Hc增加。這是由于當磁性顆粒子間的相互作用減弱所致。此外我們還觀察到了由于顆粒間磁偶作用能不同導致的不同的磁偶聚集狀態(tài)。 最后，我們通過KNO3氧化Fe(OH)2凝膠的法制備Fe3O4過程中外加不同強度的誘導磁場成