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纳米结构CoxFe3-xO4多孔微球的磁性及交换偏置效应研究

吕庆荣 方庆清 刘艳美

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纳米结构CoxFe3-xO4多孔微球的磁性及交换偏置效应研究

吕庆荣, 方庆清, 刘艳美

Magnetic properties and exchange bias effect of nano-structure Co x Fe3-x O4 porous microspheres

Lv Qing-Rong, Fang Qing-Qing, Liu Yan-Mei
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  • 用乙二醇为溶剂,用三氯化铁、二氯化钴和醋酸铵为起始反应试剂,通过溶剂热反应首次合成了纳米结构CoxFe3-xO4多孔微球.用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征样品的结构和形貌,结果表明,所制备的单分散CoxFe3-xO4多孔微球为立方多晶结构,其直径约300 nm,是由约30
    Nano-structure CoxFe3-xO4 porous microspheres are synthesized in ethylene glycol (EG) solution, using FeCl3·6H2O, CoCl2·6H2O and NH4Ac as the starting materials through solvothermal route. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM) are used to characterize the structures of synthesized products. The results show that monodisperse CoxFe3-xO4porous microspheres with polycrystal structures are assembled by nanoparticles, and the average diameters is about 300 nm. The magnetic properties are evaluated with a vibrating sample magnetometer (VSM). The results indicate that the saturation magnetization ( Ms) and the Curie temperature (Tc) first increase and then decrease, and the coercivity (Hc) increase with the increase of Co2+ content. According to the hysteresis loops at different temperatures, CoxFe3-xO4 porous microspheres possess remarkable exchange bias effects at low temperatures.
    • 基金项目: 安徽省自然科学基金(批准号:090414177)资助的课题.
    [1]

    Cao S W, Zhu Y J, Ma M Y, Li L, Zhang L 2008 J. Phys. Chem. C 112 1851

    [2]

    Hyeon T, Lee S S, Park J, Chung Y, Na H B 2001 J. Am. Chem. Soc. 123 12798

    [3]

    Wang Y, Teng X, Wang J 2003 Nano. Lett. 3 789

    [4]

    Kim D K, Zhang Y, Kehr J, Klason T, Bjelke B, Muhammed M 2001 J. Magn. Magn. Mater. 225 256

    [5]

    Gan Z P, Guan J G 2006 Acta Phys. Chim. Sin. 22 189 (in Chinese)[甘治平、官建国 2006 物理化学学报 22 189]

    [6]

    Shiho H, Kawahashi N 2000 J. Colloid Interface Sci. 226 91

    [7]

    Huang Z B, Tang F Q 2005 J. Colloid Interface Sci. 281 432

    [8]

    Yu L J, Yuan F L, Wang X 2008 Chin. J. Chem. Eng. 8 394 (in Chinese) [俞凌杰、袁方利、王 熙 2008 过程工程学报 8 394]

    [9]

    Fan X 1996 Metallic X-ray Physics(Beijing: Mechanical Industry) p103—122 (in Chinese) [范 雄 1996 金属X射线学(北京:机械工业) 第103—122页]

    [10]

    Zhang Y G 1988 Magnetic Materials( Chengdu: Institute of Electrommunication and Engineering) p28—47 (in Chinese) [张有纲 1988 磁性材料(成都:电讯工程学院) 第28—47页]

    [11]

    De Guire M R, Handley R C O, Kalonji G 1989 J. Appl. Phys. 65 3167

    [12]

    Wang L, Wang H B, Wang T, Li F S 2006 Acta Phys. Sin. 55 6515 (in Chinese) [王 丽、王海波、王 涛、李发伸 2006 55 6515]

    [13]

    Chen X Y, Wang Z H, Wang X, Zhang R, Liu X Y, Lin W J, Qian Y T 2004 J. Cryst. Growth 263 570

    [14]

    Hou H H, Peng Q, Zhang S Y, Guo Q X, Xie Y 2005 Eur. J. Inorg. Chem. 2005 2625

    [15]

    Peng Q, Dong Y J, Li Y D 2003 Angew. Chem. Int. Ed. 42 3027

    [16]

    Dou Y W 1996 Ferrite (Nanjing: Jiangsu Science and Technology ) p67 (in Chinese)[都有为 1996 铁氧体(南京:江苏科学技术)第67页]

    [17]

    Vander Z P J, Ijiri Y, Borchers J A, Feiner L F, Wolf R M, Gaines J M, Erwin R W, Verheijen M A 2000 Phys. Rev. Lett. 84 6102

    [18]

    Kodama R H, Berkowitz A E, Mcniff E J, Foner S 1996 Phys. Rev. Lett. 77 394

    [19]

    Kodama R H, Berkowitz A E 1999 Phys. Rev. B 59 6321

    [20]

    Martinez B, Obradors X, Balcells L, Rouanet A, Monty C 1998 Phys. Rev. Lett. 80 181

    [21]

    Ong Q K, Wei A, Lin X M 2009 Phys. Rev. B 80 134418

    [22]

    Nogues J, Schuller I K 1999 J. Magn. Magn. Mater. 192 203

    [23]

    Tian H Y, Xu X Y, Hu J G 2009 Acta Phys. Sin. 58 2758 (in Chinese) [田宏玉、许小勇、胡经国 2009 58 2758]

    [24]

    Fitzsimmons M R, Kirby B J, Roy S, Li Z P, Roshchim I V, Sinha S K, Schuller I K 2007 Phys. Rev. B 75 214412

  • [1]

    Cao S W, Zhu Y J, Ma M Y, Li L, Zhang L 2008 J. Phys. Chem. C 112 1851

    [2]

    Hyeon T, Lee S S, Park J, Chung Y, Na H B 2001 J. Am. Chem. Soc. 123 12798

    [3]

    Wang Y, Teng X, Wang J 2003 Nano. Lett. 3 789

    [4]

    Kim D K, Zhang Y, Kehr J, Klason T, Bjelke B, Muhammed M 2001 J. Magn. Magn. Mater. 225 256

    [5]

    Gan Z P, Guan J G 2006 Acta Phys. Chim. Sin. 22 189 (in Chinese)[甘治平、官建国 2006 物理化学学报 22 189]

    [6]

    Shiho H, Kawahashi N 2000 J. Colloid Interface Sci. 226 91

    [7]

    Huang Z B, Tang F Q 2005 J. Colloid Interface Sci. 281 432

    [8]

    Yu L J, Yuan F L, Wang X 2008 Chin. J. Chem. Eng. 8 394 (in Chinese) [俞凌杰、袁方利、王 熙 2008 过程工程学报 8 394]

    [9]

    Fan X 1996 Metallic X-ray Physics(Beijing: Mechanical Industry) p103—122 (in Chinese) [范 雄 1996 金属X射线学(北京:机械工业) 第103—122页]

    [10]

    Zhang Y G 1988 Magnetic Materials( Chengdu: Institute of Electrommunication and Engineering) p28—47 (in Chinese) [张有纲 1988 磁性材料(成都:电讯工程学院) 第28—47页]

    [11]

    De Guire M R, Handley R C O, Kalonji G 1989 J. Appl. Phys. 65 3167

    [12]

    Wang L, Wang H B, Wang T, Li F S 2006 Acta Phys. Sin. 55 6515 (in Chinese) [王 丽、王海波、王 涛、李发伸 2006 55 6515]

    [13]

    Chen X Y, Wang Z H, Wang X, Zhang R, Liu X Y, Lin W J, Qian Y T 2004 J. Cryst. Growth 263 570

    [14]

    Hou H H, Peng Q, Zhang S Y, Guo Q X, Xie Y 2005 Eur. J. Inorg. Chem. 2005 2625

    [15]

    Peng Q, Dong Y J, Li Y D 2003 Angew. Chem. Int. Ed. 42 3027

    [16]

    Dou Y W 1996 Ferrite (Nanjing: Jiangsu Science and Technology ) p67 (in Chinese)[都有为 1996 铁氧体(南京:江苏科学技术)第67页]

    [17]

    Vander Z P J, Ijiri Y, Borchers J A, Feiner L F, Wolf R M, Gaines J M, Erwin R W, Verheijen M A 2000 Phys. Rev. Lett. 84 6102

    [18]

    Kodama R H, Berkowitz A E, Mcniff E J, Foner S 1996 Phys. Rev. Lett. 77 394

    [19]

    Kodama R H, Berkowitz A E 1999 Phys. Rev. B 59 6321

    [20]

    Martinez B, Obradors X, Balcells L, Rouanet A, Monty C 1998 Phys. Rev. Lett. 80 181

    [21]

    Ong Q K, Wei A, Lin X M 2009 Phys. Rev. B 80 134418

    [22]

    Nogues J, Schuller I K 1999 J. Magn. Magn. Mater. 192 203

    [23]

    Tian H Y, Xu X Y, Hu J G 2009 Acta Phys. Sin. 58 2758 (in Chinese) [田宏玉、许小勇、胡经国 2009 58 2758]

    [24]

    Fitzsimmons M R, Kirby B J, Roy S, Li Z P, Roshchim I V, Sinha S K, Schuller I K 2007 Phys. Rev. B 75 214412

  • [1] 丰家峰, 魏红祥, 于国强, 黄辉, 郭经红, 韩秀峰. 电流焦耳热调控反转型垂直(Co/Pt)n/Co/IrMn纳米多层膜结构的交换偏置效应研究.  , 2023, 72(1): 018501. doi: 10.7498/aps.72.20221584
    [2] 丰家峰, 陈星, 魏红祥, 陈鹏, 兰贵彬, 刘要稳, 郭经红, 黄辉, 韩秀峰. 自由层磁性交换偏置效应调控隧穿磁电阻磁传感单元性能.  , 2023, 72(19): 197103. doi: 10.7498/aps.72.20231003
    [3] Algethami Obaidallah A, 李歌天, 柳祝红, 马星桥. Heusler合金Mn50–xCrxNi42Sn8的相变、磁性与交换偏置效应.  , 2020, 69(5): 058102. doi: 10.7498/aps.69.20191551
    [4] 杨芝, 张悦, 周倩倩, 王玉华. Fe3O4单晶薄膜磁性电场调控的微磁学仿真研究.  , 2017, 66(13): 137501. doi: 10.7498/aps.66.137501
    [5] 万素磊, 何利民, 向俊尤, 王志国, 邢茹, 张雪峰, 鲁毅, 赵建军. 钙钛矿型锰氧化物(La0.8Eu0.2)4/3Sr5/3Mn2O7的磁性和电性研究.  , 2014, 63(23): 237501. doi: 10.7498/aps.63.237501
    [6] 何利民, 冀钰, 鲁毅, 吴鸿业, 张雪峰, 赵建军. 钙钛矿锰氧化物(La1-xEux)4/3Sr5/3Mn2O7(x=0, 0.15)的磁性和电性研究.  , 2014, 63(14): 147503. doi: 10.7498/aps.63.147503
    [7] 李诚迪, 赵敬龙, 仲崇贵, 董正超, 方靖淮. 量子顺电EuTiO3材料基态磁性的第一性原理研究.  , 2014, 63(8): 087502. doi: 10.7498/aps.63.087502
    [8] 杨虹, 齐伟华, 纪登辉, 尚志丰, 张晓云, 徐静, 郎莉莉, 唐贵德. 钙钛矿锰氧化物La2/3Sr1/3FexMn1-xO3的结构与磁性研究.  , 2014, 63(8): 087503. doi: 10.7498/aps.63.087503
    [9] 王芳, 原凤英, 汪金芝. Mn42Al50-xFe8+x合金的磁性和磁热效应.  , 2013, 62(16): 167501. doi: 10.7498/aps.62.167501
    [10] 汪冬冬, 高辉. 三维自组装Eu3+-石墨烯复合材料的制备及其磁性研究.  , 2013, 62(18): 188102. doi: 10.7498/aps.62.188102
    [11] 徐本富, 杨传路, 童小菲, 王美山, 马晓光, 王德华. FenO+m(n+m=4)团簇的构型、电子结构特征和磁性.  , 2010, 59(11): 7845-7849. doi: 10.7498/aps.59.7845
    [12] 刘锦宏, 张凌飞, 田庚方, 李济晨, 李发伸. 低温固相反应法制备的NiFe2O4纳米颗粒的结构与磁性.  , 2007, 56(10): 6050-6055. doi: 10.7498/aps.56.6050
    [13] 王 丽, 王海波, 王 涛, 李发伸. CoFe2O4纳米颗粒的结构、磁性以及离子迁移.  , 2006, 55(12): 6515-6521. doi: 10.7498/aps.55.6515
    [14] 张加宏, 马 荣, 刘 甦, 刘 楣. 掺杂MgCNi3超导电性和磁性的第一性原理研究.  , 2006, 55(9): 4816-4821. doi: 10.7498/aps.55.4816
    [15] 郭鸿涌, 刘宝丹, 唐宁, 罗鸿志, 李养贤, 杨伏明, 吴光恒. Co和稳定元素对Nd3(Fe,Co,M)29(M=Ti,V,Cr) 化合物结构和磁性的影响.  , 2004, 53(1): 189-193. doi: 10.7498/aps.53.189
    [16] 汪金芝, 方庆清. 纳米Zn0.6CoxFe2.4-xO4晶粒的结构相变与磁性研究.  , 2004, 53(9): 3186-3190. doi: 10.7498/aps.53.3186
    [17] 鲁 毅, 李庆安, 邸乃力, 成昭华. 钙钛矿型稀土锰氧化合物Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn1-x FexO3中Mn位的Fe替代效应.  , 2003, 52(6): 1520-1523. doi: 10.7498/aps.52.1520
    [18] 鲁 毅, 李庆安, 邸乃力, 成昭华, 薛艳杰, 张 莉, 陈 娜, 肖红文, 张百生, 陈东凤. Nd0.5Sr0.4Pb0.1MnO3的结构和磁性.  , 2003, 52(8): 2057-2060. doi: 10.7498/aps.52.2057
    [19] 刘先松, 钟伟, 杨森, 姜洪英, 顾本喜, 都有为. 纳米晶复合SrFe12O19γ-Fe2O3永磁铁氧体的制备和交换耦合作用.  , 2002, 51(5): 1128-1132. doi: 10.7498/aps.51.1128
    [20] 谭明秋, 陶向明, 何军辉. SrRuO3的电子结构与磁性研究.  , 2001, 50(11): 2203-2207. doi: 10.7498/aps.50.2203
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-29
  • 修回日期:  2010-07-28
  • 刊出日期:  2011-02-05

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