[發明專利]具有形態相關磁性的Co納米結構陣列材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110369479.2
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102515086A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李志剛;陳衛平;劉彥平;鐘文武;邵先亦
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;H01F1/01;B82Y25/00
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技術領域

本發明涉及一種納米材料，具體涉及一種具有形態相關磁性的Co納米結構陣列材料的制備方法。

背景技術

磁記錄是當今應用最廣泛的一種記錄方式，高密度磁記錄介質要求磁記錄材料有高的矯頑力H_C和矩形比M_R/M_S。磁記錄介質屬于永磁體材料，要具有很好的穩定性并能長期保存反復使用，就必須要具有足夠高的矯頑力，以防止磁化后自退磁和外磁場的干擾，避免信息記錄的消失，其次矩形比M_R/M_S要盡可能的高，可以提高高頻記錄的輸出。Co具高飽和磁化強度、高矯頑力和高磁晶各向異性能等特點，被廣泛的應用于磁記錄，巨磁電阻和永磁體等材料，是目前應用最廣泛的磁性材料之一。為了進一步提高磁記錄密度，獲得高密度磁存儲材料，各種磁性納米材料的制備及其磁性研究成為人們關注的焦點。

采用膠體晶體膜板，結合電化學沉積制備出各種鈷納米結構陣列，如空心球陣列、多孔膜陣列、網狀陣列，其不同的結構陣列磁學性質具有很強的形態相關性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種磁性納米結構陣列材料的制備方法，它可以合成出納米孔、納米空心球、納米網狀結構形貌。

為解決上述技術問題，本發明磁性雙納米結構陣列材料的技術解決方案為：

一種磁性納米結構陣列材料，包括襯底、Co納米結構陣列，Co納米結構陣列設置于襯底上；

Co納米結構陣列為納米孔陣列或納米空心球陣列或納米網狀結構陣列之一；

所述納米結構陣列的直徑為250～2000nm，厚度為20～2000nm；

所述納米陣列呈六方排列。

所述襯底為ITO玻璃襯底或硅襯底。

本發明還提供一種磁性雙納米結構陣列材料的制備方法，其技術解決方案為，包括以下步驟：

第一步、對襯底進行清洗；

襯底的清洗步驟為：

A、將襯底置于丙酮中超聲清洗40分鐘，然后用蒸餾水清洗多次；

B、將襯底置于乙醇中超聲清洗40分鐘，然后用蒸餾水清洗多次；

C、將襯底置于蒸餾水中超聲清洗30分鐘后，置于蒸餾水中待用。襯底在蒸餾水中待用的時間不大于7天。

第二步、在襯底上合成Co納米結構陣列；所述Co納米結構陣列為納米孔陣列或納米空心球陣列或納米網狀結構陣列之一；

所述納米孔陣列的制備方法為：

A1，所采用的膠體球為直徑為100～2000nm的聚苯乙烯膠體球。采用氣-液二界面法，自組裝合成聚苯乙烯膠體球陣列，所述方法是：首先，取10μl聚苯乙烯膠體微球溶液，與無水乙醇按體積比1∶1混合；取一干凈的培養皿，倒入去離子水，取一干凈的玻璃片靜置于培養皿去離子水上，使水面微高于玻璃邊緣；然后，將混合好的聚苯乙烯膠體球溶液，用移液器滴到玻璃表面，混合液會在玻璃邊緣與去離子水發生界面作用，在表面張力的作用下，將膠體球浮于液體表面，形成規則的納米結構膜；隨后，用所需襯底將其撈起，形成具有分離形式的聚苯乙烯膠體微球陣列；

A2、采用兩電極法進行電化學沉積，石墨電極作為陽極，帶有膠體晶體膜板的導電玻璃(ITO)作為陰極。沉積鈷時，先將膠體晶體模板置于前驅體溶液中，使前驅體溶液滲入膠體球與襯底之間，前驅液為20g/l的CoSo₄溶液，采用恒定電流模式進行電化學沉積，沉積電流密度為0.2mA/cm²。

所述Co納米空心球陣列的制備方法為：

取聚苯乙烯膠體微球溶液與無水乙醇按照體積比1∶1混合，用氨水調節PH值為6.5-6.7之間；取一干凈的培養皿，倒入去離子水，取一干凈的玻璃片靜置于培養皿去離子水上，使水面微高于玻璃邊緣；然后，將混合好的聚苯乙烯膠體球溶液，用移液器滴到玻璃表面，混合液會在玻璃邊緣與去離子水發生界面作用，在表面張力的作用下，將膠體球浮于液體表面，形成規則的納米結構膜；隨后，用所需襯底將其撈起，形成具有分離形式的聚苯乙烯膠體微球陣列；最后，將所得膠體微球陣列，進行電化學沉積，電化學沉積方法與步驟A2相同，即可得到Co納米空心球陣列。

所述Co納米網狀結構陣列制備方法為；