资源描述
单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,纳米磁性与磁性纳米材料,第四章,纳米磁性研,究,究的发展历,程,程,纳米磁性材,料,料的基本特,征,征,三 介,绍,绍一些具体,纳,纳米磁性材,料,料,纳米磁性材,料,料的制备方,法,法,一 纳,米,米磁性研究,的,的发展历程,1959年,，,，著名的诺,贝,贝尔奖得主,费,费曼（RichardFeynman）就,设,设想：“如,果,果有一天人,们,们可以按照,自,自己的意志,排,排列原子和,分,分子，那会,产,产生什么样,的,的奇迹！”,，,，“毫无,疑,疑问，如果,我,我们对细微,尺,尺度的事物,加,加以控制的,话,话，将大大,扩,扩充我们可,以,以获得物性,的,的范围”，,他,他首次提出,了,了“纳米,”,”材料的,概,概念。今天,，,，纳米科技,的,的发展使费,曼,曼的预言已,逐,逐步成为现,实,实。纳米材,料,料的奇特物,性,性正对人们,的,的生活和社,会,会的发展产,生,生重要的影,响,响。,1962年,，,，久保提出,超,超微颗粒的,量,量子限域理,论,论，推动了,实,实验物理学,家,家对纳米微,粒,粒进行探索,。,。,1984年,德,德国的H.Gleiter教授等,合,合成了纳米,晶,晶体Pd,Fe等。,1987年,美,美国阿贡国,立,立实验室Siegel,博,博士制备出,纳,纳米TiO,2,多晶陶瓷，,呈,呈现良好的,韧,韧性，在100多度高,温,温弯曲仍不,裂,裂。这一突,破,破性进展造,成,成第一次世,界,界性纳米热,潮,潮，使其成,为,为材料科学,的,的一个分支,。,。,碳60球和,碳,碳纳米管的,发,发现,触发了纳米,科,科学的大发,展,展,碳,纳,纳,米,米,碳,元,元,素,素,是,是,自,自,然,然,界,界,最,最,普,普,遍,遍,的,的,元,元,素,素,之,之,一,一,，,，,其,其,特,特,有,有,的,的,成,成,键,键,轨,轨,道,道,可,可,形,形,成,成,丰,丰,富,富,的,的,碳,碳,家,家,族,族,。,。,人,人,们,们,以,以,为,为,自,自,然,然,界,界,只,只,有,有,三,三,种,种,碳,碳,的,的,同,同,素,素,异,异,形,形,体,体,：,：,金,金,刚,刚,石,石,，,，,石,石,墨,墨,，,，,无,无,定,定,形,形,碳,碳,。,。,1985,年,年,，,，Kroto,等,等,人,人,发,发,现,现,幻,幻,数,数,为,为60,的,的,笼,笼,状,状C,60,分,子,子,，,，,其,其60,个,个,碳,碳,原,原,子,子,分,分,别,别,位,位,于,于,由,由20,个,个,六,六,边,边,形,形,环,环,和,和15,个,个,五,五,边,边,形,形,环,环,组,组,成,成,的,的,足,足,球,球,状,状,多,多,面,面,体,体,的,的,顶,顶,点,点,上,上,。,。,KratschmerW.,用,用,石,石,墨,墨,电,电,极,极,电,电,弧,弧,放,放,电,电,首,首,次,次,宏,宏,观,观,量,量,的,的,合,合,成,成,了,了C,60,。,。,引,发,发,又,又,一,一,次,次,纳,纳,米,米,研,研,究,究,热,热,。,。,其,后,后,，,，,又,又,发,发,现,现,一,一,大,大,家,家,族,族,球,球,形,形,和,和,椭,椭,球,球,形,形,的,的,碳,碳,的,的,同,同,素,素,异,异,形,形,体,体,。,。,1991,年,年,，,，,日,日,本,本NEC,公,公,司,司Iijima,教,教,授,授,在,在Ar,气,气,氛,氛,直,直,流,流,电,电,弧,弧,放,放,电,电,后,后,的,的,阴,阴,极,极,棒,棒,沉,沉,积,积,碳,碳,黑,黑,中,中,，,，,通,通,过,过,透,透,射,射,电,电,镜,镜,发,发,现,现,一,一,种,种,直,直,径,径,在,在,纳,纳,米,米,或,或,几,几,十,十,纳,纳,米,米,，,，,长,长,度,度,在,在,几,几,十,十,纳,纳,米,米,到,到1,毫,毫,米,米,的,的,中,中,空,空,管,管,。,。,几,几,十,十,个,个,管,管,子,子,同,同,轴,轴,构,构,在,在,一,一,起,起,，,，,相,相,邻,邻,管,管,的,的,径,径,向,向,间,间,距,距,约,约0.34,纳,纳,米,米,，,，,即,即,石,石,墨,墨,的,的,（,（002,）,）,面,面,间,间,距,距,。,。,这,这,就,就,是,是,现,现,统,统,称,称,的,的,碳,碳,纳,纳,米,米,管,管,。,。,其,其,独,独,特,特,的,的,一,一,维,维,管,管,状,状,分,分,子,子,结,结,构,构,开,开,辟,辟,了,了,一,一,维,维,纳,纳,米,米,材,材,料,料,研,研,究,究,的,的,新,新,领,领,域,域,。,。,又,又,一,一,次,次,形,形,成,成,纳,纳,米,米,研,研,究,究,的,的,高,高,潮,潮,。,。,美,国,国,国,国,家,家,纳,纳,米,米,技,技,术,术,启,启,动,动,计,计,划,划,美,国,国,前,前,总,总,统,统,克,克,林,林,顿,顿,二,二000,年,年,七,七,月,月,向,向,国,国,会,会,提,提,交,交,的,的,美,美,国,国,国,国,家,家,纳,纳,米,米,技,技,术,术,启,启,动,动,计,计,划,划(NationalNanotechnologyInitiative),其,其,中,中,将,将,电,电,脑,脑,硬,硬,盘,盘,磁,磁,头,头,的,的,巨,巨,磁,磁,电,电,阻,阻,读,读,传,传,感,感,器,器(GMRReadSensor),作,作,为,为,纳,纳,米,米,科,科,技,技,在,在,信,信,息,息,存,存,储,储,技,技,术,术,中,中,的,的,第,第,一,一,个,个,应,应,用,用,实,实,例,例,GMR,磁,磁,头,头,不,不,仅,仅,在,在,厚,厚,度,度,上,上,，,，,而,而,且,且,在,在,长,长,度,度,上,上,都,都,在,在100,纳,纳,米,米,以,以,内,内,目,前,前,的,的,产,产,业,业,化,化,情,情,况,况,准,零,零,维,维,磁,磁,性,性,纳,纳,米,米,粒,粒,子,子,早,在,在,上,上,世,世,纪,纪50,年,年,代,代,就,就,已,已,应,应,用,用,用,于,于,磁,磁,畴,畴,观,观,察,察,的,的,粉,粉,纹,纹,技,技,术,术,：,：,将,将,足,足,够,够,细,细,的,的,铁,铁,磁,磁,粉,粉,末,末,的,的,胶,胶,状,状,悬,悬,浮,浮,液,液,涂,涂,在,在,样,样,品,品,表,表,面,面,上,上,，,，,由,由,于,于,畴,畴,壁,壁,处,处,的,的,散,散,磁,磁,场,场,将,将,磁,磁,性,性,粉,粉,末,末,集,集,中,中,于,于,此,此,，,，,描,描,绘,绘,出,出,表,表,面,面,的,的,磁,磁,畴,畴,结,结,构,构,或,或,表,表,面,面,畴,畴,壁,壁,的,的,轨,轨,迹,迹,。,。,用于制,备,备单畴,永,永磁粉,材,材料，,因,因为单,畴,畴粒子,反,反磁化,过,过程是,磁,磁畴的,转,转动，,没,没有畴,壁,壁运动,过,过程，,矫,矫顽力,可,可以提,高,高很多,。,。,3.,用,用,于,于磁密,封,封的磁,性,性液体,，,，即60年代,用,用宇航,服,服头盔,的,的磁密,封,封。这,里,里用到,了,了纳米,粒,粒子的,超,超顺磁,性,性。,宇航员,头,头盔的,密,密封是,纳,纳米磁,性,性材料,的,的最,早,早重要,应,应用之,一,一-磁,性,性液体,1988年由,非,非晶态FeSiB退,火,火通,过,过掺杂Cu和Nb控,制,制晶粒,成为新,型,型的纳米晶,软,软磁材料,1988年发,现,现了磁,性,性多层,膜,膜的巨,磁,磁电阻,效,效应,并,并由此,产,产生一,门,门新兴,学,学科-自,旋,旋电子,学,学,1993年理,论,论表明,纳,纳米,级,级的软,磁,磁和硬,磁,磁颗粒,复,复合,将,将综合,软,软磁M,s,高，硬,磁,磁H,c,高的优,点,点获,得,得磁能,级,级比现,有,有最好NdFeB高,一,一倍的,新 型,纳,纳,米,米 硬,磁,磁,材,材 料,二十一,世,世纪以,来,来利用,模,模板生,长,长,一维磁,性,性纳米,丝,丝的研,究,究很活,跃,跃,材料包,括,括单一,金,金属，,合,合金，,化,化合物,，,，多层,材,材料，,复,复合材,料,料等等,，,，应用,目,目标也,从,从存储,介,介质到,细,细胞分,离,离多种,多,多样。,许多生,物,物体内,就,就有天,然,然的纳,米,米磁性,粒,粒子，,如,如磁性,细,细菌，,鸽,鸽子，,海,海豚，,石,石鳖，,蜜,蜜蜂，,人,人的大,脑,脑等,这里有,大,大量的,课,课题需,要,要研究,，,，特别,需,需要有,物,物理,和磁学,背,背景的,人,人员参,与,与，有,利,利于对,问,问题的,理,理解,1975年即,发,发现向,磁,磁性细,菌,菌-,体内有,一,一排磁,性,性纳米,粒,粒子,向磁性,细,细菌,磁性纳,米,米粒子,导,导航作,用,用的物,理,理原理,和,和生物,过,过程？,蜜蜂腹,部,部的磁,性,性纳米,颗,颗粒，G代表,磁,磁性颗,粒,粒。,对地磁,场,场的准,确,确定位,，,，磁偏,角,角和磁,倾,倾角？,人类大,脑,脑中平,均,均含有20微,克,克（约500,万,万粒）,的,的磁性,纳,纳米粒,子,子,与进化,，,，成长,，,，某些,脑,脑功能,的,的关系,？,？,石鳖齿,舌,舌中含,有,有大量,一维纳,米,米磁性,丝,丝,一维纳,米,米丝的,丝,丝由许,多,多磁性,柱,柱构成,，,，柱内,是,是单畴,粒,粒子的,集,集合。,其生物,功,功能未,必,必只是,加,加强齿,舌,舌的耐,磨,磨性。,有趣的,是,是，它,具,具有天,然,然的纳,米,米丝生,长,长模板,生物矿,化,化的牙,齿,齿内部,有,有机纤,维,维组织,网,网络成,为,为纳米,丝,丝生长,模,模板。,图,图为其,模,模板截,面,面及磁,性,性材料,在,在其内,形,形成过,程,程。,由此可,见,见，纳,米,米科学,的,的大发,展,展从总,体,体上讲,只,只有约20年,历,历史，,但,但磁性,纳,纳米材,料,料的研,究,究和应,用,用已有50年,历,历史。,
展开阅读全文