一維多層納米線以其特有的周期性物理結(jié)構(gòu)在基礎物理研究和納米器件開發(fā)方面具有重要的前景,人們長期致力于通過優(yōu)化多層納米線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對其物理性能的有效調(diào)控。
近代物理研究所研究人員利用多年發(fā)展的重離子徑跡模板法成功制備出Cu/Ni多層納米線,并通過調(diào)節(jié)納米線各子層厚度、納米線直徑、多層納米線周期等參數(shù)對Cu/Ni多層納米線磁學性質(zhì)進行調(diào)控,不僅在實驗上實現(xiàn)了多參數(shù)調(diào)控多層納米線矯頑力,而且完善了相關理論模型。
研究人員利用蘭州重離子加速器(HIRFL)提供的高能重離子輻照聚合物薄膜并對其進行化學蝕刻得到重離子徑跡模板,然后借助電化學沉積的方法在模板內(nèi)交替沉積金屬Cu和Ni進而制備出Cu/Ni多層納米線。在多層納米線的研究中,如何精確、有效地分析不同子層的界面結(jié)構(gòu)和形貌一直是困擾研究人員的一個難題。該研究中,科研人員突破傳統(tǒng)的分析方法,創(chuàng)新性地利用選擇性溶解的方法去除Cu/Ni多層納米線中的Cu層,制備出Ni納米鏈,通過分析Ni納米鏈的長度、間隙、斷面形貌和納米鏈表面形貌等,實現(xiàn)了對Cu/Ni多層納米線各子層厚度的精確測量。在此基礎上,研究人員通過改變多層納米線制備條件,實現(xiàn)對多層納米線磁學性能的有效調(diào)控。同時,研究人員結(jié)合本項目實驗結(jié)果,完善和發(fā)展了現(xiàn)有理論模型,使得改進后的模型可以更為全面的預測和評價各種參數(shù)對多層納米線矯頑力的影響。
此項研究結(jié)果不僅確定了一種有效分析多層納米線結(jié)構(gòu)的方法,實現(xiàn)了多參數(shù)對多層納米線矯頑力的調(diào)控,而且發(fā)展了現(xiàn)有的Pant’s理論模型,為多層納米線陣列磁學性質(zhì)的研究提供了理論支持。該研究得到國家自然科學基金和中科院青年創(chuàng)新促進會的支持。研究成果發(fā)表在Materials & Design上,文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.03.041

Cu/Ni多層納米線磁學性質(zhì)研究
<蘭州重離子提供>