1纳米磁性研究的发展历程27953.pptVIP

碳纳米 美国国家纳米技术启动计划 GMR磁头不仅在厚度上，而且在长度上都在100纳米以内 宇航员头盔的密封是纳米磁性材料的最早重要应用之一----磁性液体 1988年由非晶态FeSiB退火通过掺杂Cu和Nb控制晶粒成为新型的纳米晶软磁材料 1988年发现了磁性多层膜的巨磁电阻效应并由此产生一门新兴学科------自旋电子学 1993年理论表明纳米级的软磁和硬磁颗粒复合将综合软磁Ms高，硬磁Hc高的优点获得磁能积比现有最好NdFeB高一倍的新 型 纳 米 硬 磁 材 料 许多生物体内就有天然的纳米磁性粒子，如磁性细菌，鸽子，海豚，石鳖，蜜蜂，人的大脑等 向磁性细菌1975年即发现向磁性细菌---体内有一排磁性纳米粒子 由此可见，纳米科学的大发展从总体上讲只有约20年历史，但磁性纳米材料的研究和应用已有50年历史。 * * 纳米磁性与磁性纳米材料 第四章 纳米磁性研究的发展历程 纳米磁性材料的基本特征 三 介绍一些具体纳米磁性材料 纳米磁性材料的制备方法 一 纳米磁性研究的发展历程 1959年，著名的诺贝尔奖得主费曼（Richard Feynman）就设想：“如果有一天人们可以按照自己的意志排列原子和分子，那会产生什么样的奇迹！” ，“毫无疑问，如果我们对细微尺度的事物加以控制的话，将大大扩充我们可以获得物性的范围”，他首次提出了 “纳米” 材料的概念。今天，纳米科技的发展使费曼的预言已逐步成为现实。纳米材料的奇特物性正对人们的生活和社会的发展产生重要的影响。 1962年，久保提出超微颗粒的量子限域理论，推动了实验物理学家对纳米微粒进行探索。 1984年德国的H.Gleiter教授等合成了纳米晶体Pd, Fe等。 1987年美国阿贡国立实验室Siegel博士制备出纳米TiO2多晶陶瓷，呈现良好的韧性，在100多度高温弯曲仍不裂。这一突破性进展造成第一次世界性纳米热潮，使其成为材料科学的一个分支。 碳60球和碳纳米管的发现 触发了纳米科学的大发展 碳元素是自然界最普遍的元素之一，其特有的成键轨道可形成丰富的碳家族。人们以为自然界只有三种碳的同素异形体：金刚石，石墨，无定形碳。 1985年，Kroto等人发现幻数为60的笼状C60分子，其60个碳原子分别位于由20个六边形环和15个五边形环组成的足球状多面体的顶点上。 Kratschmer W.用石墨电极电弧放电首次宏观量的合成了C60。引发又一次纳米研究热。 其后，又发现一大家族球形和椭球形的碳的同素异形体。 1991年，日本NEC公司Iijima教授在Ar气氛直流电弧放电后的阴极棒沉积碳黑中，通过透射电镜发现一种直径在纳米或几十纳米，长度在几十纳米到1毫米的中空管。几十个管子同轴构在一起，相邻管的径向间距约 0.34纳米，即石墨的（002）面间距。这就是现统称的碳纳米管。其独特的一维管状分子结构开辟了一维纳米材料研究的新领域。又一次形成纳米研究的高潮。 美国前总统克林顿二000年七月向国会提交的美国国家纳米技术启动计划(National Nanotechnology Initiative) 其中将电脑硬盘磁头的巨磁电阻读传感器 (GMR Read Sensor) 作为纳米科技在信息存储技术中的第一个应用实例 阿尔贝. 费尔 A. Fert, PRL (1988). 彼得. 格林贝格尔P. Grünberg, PRB(1989)获得2007 年度 诺贝尔物理奖 准零维磁性纳米粒子 早在上世纪50年代就已应用 用于磁畴观察的粉纹技术：将足够细的铁磁粉末的胶状悬浮液涂在样品表面上，由于畴壁处的散磁场将磁性粉末集中于此，描绘出表面的磁畴结构或表面畴壁的轨迹。 用于制备单畴永磁粉材料，因为单畴粒子反磁化过程是磁畴的转动，没有畴壁运动过程，矫顽力可以提高很多。 3. 用于磁密封的磁性液体，即60年代用宇航服头盔的磁密封。这里用到了纳米粒子的超顺磁性。 二十一世纪以来利用模板生长 一维磁性纳米丝的研究很活跃 材料包括单一金属，合金，化合物，多层材料，复合材料等等，应用目标也从存储介质到细胞分离多种多样。 这里有大量的课题需要研究，特别需要有物理 和磁学背景的人员参与，有利于对问题的理解 蜜蜂腹部的磁性纳米颗粒，G代表磁性颗粒。 对地磁场的准确定位，磁偏角和磁倾角？ 人类大脑中平均含有20微克（约500万粒）的磁性纳米粒子 与进化，成长，某些脑功能的关系？ 石鳖齿舌中含有大量 一维纳米磁性丝 一维纳米丝的丝由许多磁性柱构成，柱内是单畴粒子的集合。 其生物功能未必只是加强齿舌的耐磨性。 有趣的