导读:本文包含了铁磁金属论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:自旋流,自旋轨道耦合,铁磁金属,Rashba效应
铁磁金属论文文献综述
郝润润[1]（2019）在《YIG/Cu界面和铁磁金属中纯自旋流相关效应的研究》一文中研究指出近年来随着电子信息技术的迅速发展,人类对芯片的依赖日益加重,在过去的多年之中,其尺寸和集成度一直符合摩尔定律。然而,随着器件尺寸的不断减小和集成度的不断提高,量子效应的出现和功耗问题已经使半导体器件的发展接近其物理极限,摩尔定律即将失效。众所周知,电子拥有电荷和自旋两种固有属性。在以往的微电子学中,主要关注并利用了电荷属性,而随着人类对电子认识程度的加深,电子的这两种属性同时得到了有效的利用,为信息技术带来了全新的模式。巨磁电阻效应的发现为人们利用电子自旋打开了一扇全新的窗口,其由Albert Fert和Peter Grunberg独立的观察到。之后,一系列全新的具有巨大应用前景的新的效应被科学家们发现,如基于氧化物的遂穿磁电阻效应以及自旋霍尔效应等。和以往的微电子器件相比较,自旋电子器件具有更高的速度、更低的功耗以及更高的集成度。现今的电子产业中,在众多研究人员的共同努力之下,数量众多的关于电子自旋的器件的研发已经取得了重要的进展,尤其是巨磁电阻效应的应用已经为推进科技的发展做出了突出的贡献。在自旋电子学这个新兴但发展势头迅猛的学科中,纯自旋流的产生、输运、调控以及探测引起了人们极大的兴趣。自旋的输运在实现自旋电子器件的相关功能中作用十分重要,在以往的研究中,人们主要关注在导体中使用传导电子来传递电子自旋。在铁磁绝缘体中存在磁子,利用激发的磁子产生的自旋波同样可以传递自旋信息,并且在这个过程中不会产生类似金属中电子运动而引起的焦耳热,因而可以显着降低电子器件的功耗。在实现自旋电子器件功能的过程中,自旋流的产生和探测同样至关重要。在短短几年中,一系列产生纯自旋流的方法相继被发现,例如自旋霍尔效应、自旋塞贝克效应以及自旋泵浦效应等;探测自旋流最常用的手段是逆自旋霍尔效应。为了实现自旋-电荷之间高效的相互转换,寻找具有大的自旋轨道耦合的材料成为自旋电子学领域的一大研究热点。原子序数比较大的Ta、Pt以及W等非磁重金属具有很大的体自旋轨道耦合,它们在自旋电子学的相关研究中被广泛应用。铁磁金属中的反常霍尔效应以及最近观察到的大的逆自旋霍尔效应,充分表明其具有较大的体自旋轨道耦合;在铁磁金属中,电子是自旋极化的,电子在运动过程中的散射强度与自旋和磁矩的相对取向相关。因此铁磁金属中的情况比较复杂,其中基于纯自旋流的效应需要进一步去探索。此外,Rashba自旋轨道耦合也能有效地实现自旋-电荷之间的相互转换,其来源于界面结构的反演不对称。大的Rashba自旋轨道耦合通常存在于含有Bi、Pb以及W等重金属材料的体系中,而最近理论工作上预言,即使在不存在体自旋轨道耦合的非磁轻金属与氧化物的界面,其依旧存在。继续寻找新的具有大的Rashba自旋轨道耦合的材料体系,对推动自旋电子学的发展以及应用具有十分重要的意义。基于对自旋电子学领域研究现状的了解,本论文在以下四个方面进行了探索:一、在Pt/YIG/Cu多层膜样品中探究YIG/Cu界面的Rashba自旋轨道耦合。我们在Pt/YIG/Cu多层膜样品中,通过非局域电压测量探究了YIG/Cu界面的Rashba自旋轨道耦合。在测量过程中,电流的注入方向与电压的测量方向相互垂直,磁子拖拽电压与自旋塞贝克电压具有明显不同的磁场角度依赖性,因此我们能够有效地把这两者区分开。当在Cu(Pt)中注入电流时,我们在Pt(Cu)中测量到了磁子辅助的电流拖拽效应引起的电压信号;当在Cu和YIG之间插入一层超薄的Al薄膜时,该磁子拖拽电压信号消失,说明该电压信号并非来源于Cu的体自旋轨道耦合,而是来源于YIG/Cu界面Rashba自旋轨道耦合引起的逆自旋电流效应(自旋电流效应)。此外,对于Cu厚度不同的样品,当Cu中注入的电流密度不变时,Pt中测得的磁子拖拽电压的幅值与Cu的厚度无关,则进一步证实了磁子拖拽电压信号不是来源于Cu的体自旋轨道耦合。这是迄今为止第一次在没有界面修饰的YIG/Cu界面观察到Rashba自旋轨道耦合。此外,我们在一种样品结构中,分别独立地观察到了 Rashba自旋轨道耦合所引起的自旋电流效应和逆自旋电流效应。二、在Pt/YIG/Cu/FM多层膜样品中探测铁磁金属中反常霍尔效应引起的自旋积累。在Pt/YIG/Cu/FM多层膜样品中,我们探测了铁磁金属中反常霍尔效应引起的自旋积累。相比于铁磁金属中的反常霍尔效应,YIG/Cu界面Rashba自旋轨道耦合引起的自旋积累可以忽略不计。通过对比Pt/YIG/Cu/Ni和Pt/YIG/Pt样品中的电压,我们观察到反常霍尔效应引起的自旋积累与磁矩密切相关。此外,通过对比Pt/YIG/Cu/FM(Ni、Fe和NiFe)多层膜样品中的电压和单层铁磁(Ni、Fe和NiFe)样品中的反常霍尔电压,发现了铁磁金属电导率自旋极化率对反常霍尔电压的重要影响。以上实验结果表明铁磁金属可被开发为自旋产生器,其产生自旋流的大小和极化方向可受外磁场调控;我们在实验中通过探测自旋积累来研究铁磁金属中的反常霍尔效应,这为探索反常霍尔效应提供了一种新的思路。叁、探究SiO2/NiFe/SiO2样品中异常的反常霍尔效应。我们发现在SiO2/NiFe/SiO2样品中,随着NiFe薄膜厚度的增加,反常霍尔电阻率的符号由负变为正,其数值最终趋于恒定。通过比较不同结构样品中的反常霍尔电阻率,我们发现NiFe/SiO2或SiO2/NiFe界面与NiFe体材料所引起的反常霍尔电阻率的符号相反,但该异常的现象并非来源于界面结构的反演不对称。对于NiFe薄膜厚度不同的Pt/YIG/Cu/NiFe/Si02样品,通过对比它们之间的磁子拖拽电压,我们确定NiFe/SiO2界面与NiFe体材料具有符号相同的平均自旋霍尔角。通过对比分析可以推断,在靠近NiFe/Si02界面处,NiFe电导率自旋极化率的符号发生了变化,进而导致界面处反常霍尔电阻率符号的改变。以上发现加深了我们对反常霍尔效应的理解和认识,并为调控反常霍尔电压提供了新的思路。四、在YIG/Cu/NiFe/IrMn多层膜样品中探究基于纯自旋流的自旋阀效应。我们通过磁控溅射结合金属掩膜的方法制备了YIG/Cu/NiFe/IrMn多层膜样品,其中NiFe/IrMn存在交换偏置耦合,因此NiFe和YIG的磁矩可以独立翻转。在该结构中,自旋泵浦引起的电压幅值依赖于NiFe的磁化状态;与NiFe磁化饱和时相比,NiFe磁化非饱和时的电压幅值明显较弱,这为我们展示了一个基于纯自旋流的自旋阀效应。通过对比分析,我们发现该自旋阀效应来源于NiFe在不同磁化状态下Cu/NiFe界面以及NiFe体材料自旋吸收的差异。此外,我们检验了该自旋阀效应的可靠性和稳定性,其能够重复且稳定地输出幅值差高达110%的电压信号。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-27）
吕森浩[2]（2019）在《N掺杂C包覆铁磁金属纳米胶囊制备及性能研究》一文中研究指出本文主要采用等离子体直流电弧法和原位自聚合法合成Ni@C/NC纳米胶囊。此后,在氮气和甲烷气氛下,通过电弧法一步合成Ni@NC纳米胶囊。并利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱和透射电子显微镜分别对所制备样品的相、形貌、表面成分进行分析。并通过矢量网络分析仪对所制备样品的吸波性能进行研究。研究结果表明,通过电弧法和原位自聚合法所合成的Ni@C/NC纳米胶囊有明显的核壳结构,其粒径大小大约为15-50nm,其壳层厚度约为4-8nm。吸波性能结果表明:所制备的样品Ni@C/NC纳米胶囊其最佳反射损耗在11.7GHz达到-38.3dB,对应的厚度为2.4mm。且当厚度范围在1.5-5.2mm之间时,反射损耗在-20dB以下,对应的频率范围为4.4-18GHz。此外,在厚度范围1.5-5.2mm之间,Ni@C/NC纳米胶囊的反射损耗值的幅度大约是Ni@C的2-3倍。Ni@C/NC纳米胶囊因其厚度不同,吸收峰值和频宽均有变化,且随着厚度增加其吸收峰向低频移动。以镍金属为靶材,在氩气、甲烷和氮气混合气氛条件下通过直流电弧法制备出Ni@NC纳米胶囊。并通过改变氮气的压强,研究不同氮掺入量对所制备样品吸波性能的影响。分析结果表明:所制备出的Ni@C纳米胶囊和Ni@NC纳米胶囊,其粒径约为20-70nm。与Ni@C纳米胶囊相比,Ni@NC纳米胶囊在吸波性能方面得到了显着提高。并且随着氮掺入量的增加,Ni@NC纳米胶囊的电磁波吸收性能先增加后减弱。在氮气通入量为15kPa时,Ni@NC纳米胶囊所表现出来的性能最优,其最佳反射损耗在14.43GHz达到-50.7dB,对应的涂层厚度为1.8mm。反射损耗在-10dB以下的频带范围为2.8-18GHz,对应的厚度范围为1.5-6mm。研究表明氮的掺杂可以显着改善纳米材料的吸波性能。氮的掺杂导致了碳基材料晶格缺陷的增加,产生了更多的极化中心。对于微波吸收材料来说,氮掺杂碳可以有效改善材料的阻抗匹配,增强其微波吸收性能。但随着氮掺入量的进一步增大,石墨晶格缺陷的增加降低了电子在石墨层表面的传输能力,导致介电性能降低,吸波性能下降。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-16）
余睿[3]（2019）在《铁磁/过渡金属双层膜体系逆自旋霍尔效应及其非易失电调控研究》一文中研究指出自旋电子学,在对电子的电荷属性的应用基础上增加了对自旋属性的控制和利用。相对传统的电子器件,具有非易失性,有效降低能耗和增加存取的密度,而受到越来越多的关注。早期研究中,主要集中于自旋极化的电流。近期以来,主要关注于纯净的自旋流。相比较于自旋极化的电流,纯自旋流由于没有净的电荷移动以及没有杂散场的特点,在用于信息传递中消耗更低的能量,而受到研究者们的关注。除此之外,由于现代的信息技术产业是以电信号为基础的;因此,为了和其结合起来应用,需要将纯自旋流有效地转换成电信号。通常,纯自旋流和电荷流可以通过自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应进行相互转化。而其转化效率定义为自旋霍尔角,是自旋电子学中一个重要的参数。一般来讲,在具有较强自旋轨道耦合的材料中,如铂,钽等,拥有较大的自旋霍尔角。但是,关于各种材料中的自旋霍尔角的数值,不同方式给出的数值相差较大。因此,如何精确测量出材料中的自旋霍尔角以及找到具有较大自旋霍尔角的材料,对于实际应用具有重要价值。同时,为了和传统的集成电路相结合,需要拥有有效的手段对自旋流或者其和电荷流的转化进行电场的调控。另外,纯自旋流由于没有净的电荷移动,因此可以通过磁振子或者自旋波在绝缘体中传播。鉴于此,我们有可能在低能耗的情形下实现自旋流的长距离传输。在本论文中,1)我们首先介绍如何精确确定在理论和实验上均报道拥有较大自旋霍尔角的材料钽的这一参数。在我们的实验中,我们通过对以前文献中报道的测量自旋霍尔角的方法优缺点的分析;通过设计共面波导和样品的相对位置以及选定特殊的磁场角度,从而有效消除了寄生的信号(磁电阻引起的信号);通过连续改变钽薄膜的厚度并测量Ta/CoFeB双层膜阻尼因子,从而将界面效应包含进来;再结合理论模型拟合有效混合电导和逆自旋霍尔效应的电压随厚度变化的数据,我们得出自旋霍尔角和自旋扩散长度分别为-0.0062和5.1 nm。2)对于四元的拓扑绝缘体材料BiSbTeSe(BSTS),由于拥有spin-momentum locking以及更好的体态绝缘的性质。因此,可以预期对于其表面态电子拥有较大的自旋流和电荷流的转化效率。在我们实验中,我们选择单晶的YIG作为自旋流的注入层。同时,由于BSTS具有较弱的层间相互作用,易于利用机械剥离的方式获得较薄的BSTS样品。因此,我们利用机械剥离的方式将BSTS样品转移到YIG表面并作为自旋流的探测层。通过自旋泵浦实验,我们可以在BSTS层探测到一个大的逆自旋霍尔效应电压。随着温度降低,我们发现测得的电压信号反而上升,预示着表面态电子对测得的电压信号起主要贡献;进一步表明,拓扑绝缘体可以作为自旋流和电荷流的转化平台。3)为了和现代电子产业相结合,迫切需要可以对自旋流进行有效地电调控。这里,我们选取具有可以电场调控的铁电衬底PMN-PT,并在适合的生长条件下生长出高质量的YIG薄膜,并将其作为自旋流的注入层;随后在其上连续生长Pt和Cu薄膜作为自旋流的探测层。结合电场调控的自旋泵浦实验,我们实现了非易失的电场调控的逆自旋霍尔效应的电压。4)作为自旋基器件应用的重要基——有效地的长距离传输自旋流。在最近吸引了越来越多的研究者们关注。在我们的实验中,我们制备出垂直结构的Pt(5nm)/非晶化的YIG(80nm)/Pt(5nm)叁层膜,将底层的Pt薄膜作为自旋流的注入层,中间层的非晶化的YIG薄膜作为自旋流的扩散层,顶层的Pt薄膜作为自旋流的探测层。我们实验发现,在底层中注入电流,在顶层我们可以测到电压。为了确认我们测得信号来自自旋的相关信号,我们在Pt(5nm)/非晶化的YIG(80nm)/Ta(5nm)叁层膜中进行相同的测量。我们发现,两者测得的电压信号刚好相反,预示着我们测得的信号确实起源于自旋相关的信号,而不是寄生信号。因此,我们实验表明非晶化的YIG薄膜在厚度相对较薄的时候,可以作为自旋流传输的材料。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
付斯年,李聪[4]（2019）在《铁磁金属掺杂GaAs光电磁性能的第一性原理研究》一文中研究指出利用第一性原理平面波超软赝势法,模拟计算了铁磁金属掺杂纤锌矿Ga As超晶格体系的能带宽度、态密度分布与光谱结构。计算结果表明,铁磁金属掺杂导致掺杂体系产生自旋磁矩,并且与纯净体系相比,铁磁金属掺杂引起了体系光谱和态密度的改变。(本文来源于《科技与创新》期刊2019年03期）
宋金军,唐昉,周苇,房勇,于海林[5]（2018）在《反铁磁半金属GdSb中极大磁电阻效应研究》一文中研究指出具有极大磁电阻的半金属材料因其可能具有非寻常的拓扑电子结构、电输运特性,可为高能物理相关的狄拉克费米子、外尔费米子以及马约拉纳费米子的研究提供崭新的舞台,受到了广泛关注.本文通过助溶剂法合成高质量的GdSb单晶并系统地研究其结构、磁性、电输运等性质,发现该材料具有NaCl型晶体结构(空间群Fm-3m),并且在23.4 K附近经历反铁磁相变.电输运结果表明GdSb具有金属导电性,自旋无序效应可导致磁相变温度附近的电阻出现异常.更吸引人的是,样品在磁场(H=9 T)作用下,低温(2 K)电阻将出现平台,展示出极大的磁电阻效应(MR=12 100%).通过霍尔效应及第一性原理计算,发现GdSb是多带及补偿型半金属,其中电子与空穴的数目相当.电子-空穴补偿及较大的载流子迁移率是极大磁电阻的来源.(本文来源于《常熟理工学院学报》期刊2018年05期）
孟康康,赵旭鹏,苗君,徐晓光,赵建华[6]（2018）在《铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应》一文中研究指出在铁磁/非磁金属异质结中,界面处的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用会诱导诸如磁性斯格明子等手性磁畴壁结构的形成.当巡游电子通过手性磁畴壁结构时,会获得一个贝里相位,而相应的贝里曲率则等效于一个外磁场,它将诱导额外的霍尔效应,即拓扑霍尔效应.拓扑霍尔效应是当前磁性斯格明子和自旋电子学研究领域的热点之一.本文由实空间贝里相位出发,简要介绍了拓扑霍尔效应的物理机制;然后着重讨论了铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应,包括磁性多层膜中和MnGa/重金属双层膜中的拓扑霍尔效应.这两种结构都可以通过改变材料的厚度、种类、生长方式等调控界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,从而有效地调控磁性斯格明子和拓扑霍尔效应.(本文来源于《物理学报》期刊2018年13期）
姜宇飞,武斌斌,黄海龙,周健,赵刚[7]（2018）在《铁磁金属设备结构损伤检测装置设计》一文中研究指出设计一种能够满足空间叁维运动的结构损伤检测装置,分析其结构特点和工作原理,利用ABAQUS有限元分析软件对结构损伤检测装置的主要受力部件进行静态和动态强度校核,确保结构损伤检测装置的可靠性。(本文来源于《设备管理与维修》期刊2018年10期）
孙梅芳[8]（2018）在《有机分子/铁磁半金属自旋界面的电子结构和自旋输运特性》一文中研究指出由于较长的自旋寿命,有机材料在自旋电子器件中具有潜在应用价值,因此受到了人们的广泛关注。有机自旋电子学是一门新兴的研究领域,旨在结合分子电子学的优势和自旋电子学的固有特性,期望能实现多功能的有机自旋电子器件。有机分子和铁磁性材料之间的界面是影响这些自旋器件性能的关键,所以全面理解界面相互作用及界面微观接触构型对器件性能的影响十分重要。Fe_3O_4和Co_2MnSi是典型的半金属材料,居里温度高于室温,在自旋电子器件中具有重要的应用价值。本文利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了有机分子/铁磁半金属自旋界面的电子结构及自旋相关的输运特性。在Fe_3O_4表面不同位置吸附有机分子C_6H_6的结构中,发现界面处的吸附作用较弱,Fe_3O_4保持半金属特性。分子和Fe_3O_4之间的p-d轨道杂化使分子的C p_z轨道发生自旋劈裂。在桥位吸附体系中,分子吸附引起Fe_3O_4表面发生几何畸变,从而导致表面层中的八面体Fe原子发生价态转变。施加电场后,C_6H_6/Fe_3O_4界面的磁性被有效调控。不同电场强度下,Fe_3O_4表面层中的Fe原子磁矩出现了不同程度的降低,并且Fe原子磁矩降低的程度和相对于C_6H_6分子的位置有关。通过分析界面原子的投影态密度,发现电场通过影响界面耦合来改变表面层中的Fe与O原子之间的杂化,导致费米能级附近未配对的Fe 3d电子的占据发生改变,造成磁矩降低。在Co_2MnSi表面吸附C_6H_6分子的结构中,发现界面处存在较强的p-d轨道杂化作用,导致在分子的吸附位置处出现明显的自旋极化率反转。通过计算d轨道分辨的磁各向异性,发现C_6H_6分子可以影响d_(z ~2)轨道,从而改变Co_2MnSi表面层原子的磁各向异性。在Fe_3O_4/4’4-bipyridine/Fe_3O_4有机磁性隧道结中,发现不同的有机分子/电极界面接触构型会导致不同的界面耦合机制,导致体系在平衡态下的隧穿磁电阻不仅大小有差异,符号也发生了反转。施加偏压后,最大磁电阻高达22000%,并且保持高的自旋注入效率。(本文来源于《天津大学》期刊2018-05-01）
陈凯,秦会斌[9]（2018）在《基于HMC1001的铁磁金属检测系统设计》一文中研究指出针对金属检测,根据惠斯顿电桥原理,将磁场转换成微弱的电压信号,将电压信号通过差分放大电路进行放大,从而获得可以处理的电压信号,通过对电路进行优化使传感器工作更加稳定和准确。实验表明:在一定范围内存在铁磁类金属时,磁阻传感器HMC1001可以检测铁磁类金属引起的磁场变化,设计可以广泛用于食品、制药、日化等行业。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年04期）
刘俊艳[10]（2017）在《二维TMN_2室温铁磁半金属材料的理论研究》一文中研究指出自石墨烯发现以来,二维材料成为物理学、材料学、化学等诸多领域的研究热点。随着实验技术的进步,近年来实验合成了越来越多的类石墨烯二维材料,如硅烯、黑磷、过渡金属二硫化物等。由于奇异的物理、化学特性,这些纳米单层材料在诸多领域彰显出巨大的应用前景。然而,这些材料的本征态大多是非磁性的,亦或有磁性但铁磁耦合强度很弱而难以在室温下稳定存在。这极大地阻碍了二维材料在自旋电子学领域的应用。因此,通过第一性原理高通量计算,搜索具有室温稳定性的本征二维铁磁材料,特别是具有100%自旋极化的半金属铁磁材料,具有重要意义。不仅可以大幅缩短实验周期,加快低维自旋电子学器件开发进程,也将为深层的理论研究提供理想的物质平台。鉴于此,本文采用自旋极化的第一性原理计算方法,以新型二维纳米材料过渡金属二氮化物(TMN2)为研究对象,开展了以下理论计算研究:(1)在TMN2(TM=Ti-Fe,Zr-Ru,Hf-Os)的叁十种备选结构中,利用高通量计算,搜索具有本征铁磁半金属性的稳定结构。结果表明,八配位的1T-TaN2单层结构不仅具有理想的动力学、热学、力学稳定性,而且因为N-N之间的直接交换作用而拥有稳定的铁磁态,且其居里温度高达339 K。此外,使用HSE06方法计算得到的半金属带隙为0.72 eV,这足以阻止由于热扰动引起的自旋翻转。与以往报道过的二维过渡金属化合物不同的是,1T-TaN2单层的半金属性及磁矩主要来源于非金属氮原子的p轨道而非过渡金属原子(Ta)的局域d轨道,这有益于克服因过渡金属原子间强自旋-轨道耦合作用引起的自旋弛豫时间短这一问题。二维1T-TaN2单层,有望成为下一代纳米自旋电子器件的理想材料。(2)在纳米自旋电子学中,同时拥有100%自旋极化,高速的传导电子,高的居里温度,以及稳定铁磁基态的材料一直是人们寻找的目标。第一性原理计算表明具有八配位的YN2单层是一种新型的p态狄拉克半金属一一种自旋方向的能带为半导体,另一种自旋方向的能带具有狄拉克锥。它不仅具有单自旋狄拉克态,而且拥有较已报道过的狄拉克半金属材料都大的费米速度。与1T-TaN2类似,1T-YN2同样具有能够克服热扰自旋翻转的大半金属带隙(1.53 eV,HSE06)。基于平均场理论的估算表明1T-YN2单层的居里温度大于室温(332K<Tc<823 K),这源自1T-YN2结构中非局域N-N之间的直接交换作用所产生的强铁磁耦合。此外,我们的计算还表明,这种强铁磁耦合基态在弱的载流子掺杂及应变作用下依然能保持稳定。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2017-06-01）
铁磁金属论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要采用等离子体直流电弧法和原位自聚合法合成Ni@C/NC纳米胶囊。此后,在氮气和甲烷气氛下,通过电弧法一步合成Ni@NC纳米胶囊。并利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱和透射电子显微镜分别对所制备样品的相、形貌、表面成分进行分析。并通过矢量网络分析仪对所制备样品的吸波性能进行研究。研究结果表明,通过电弧法和原位自聚合法所合成的Ni@C/NC纳米胶囊有明显的核壳结构,其粒径大小大约为15-50nm,其壳层厚度约为4-8nm。吸波性能结果表明:所制备的样品Ni@C/NC纳米胶囊其最佳反射损耗在11.7GHz达到-38.3dB,对应的厚度为2.4mm。且当厚度范围在1.5-5.2mm之间时,反射损耗在-20dB以下,对应的频率范围为4.4-18GHz。此外,在厚度范围1.5-5.2mm之间,Ni@C/NC纳米胶囊的反射损耗值的幅度大约是Ni@C的2-3倍。Ni@C/NC纳米胶囊因其厚度不同,吸收峰值和频宽均有变化,且随着厚度增加其吸收峰向低频移动。以镍金属为靶材,在氩气、甲烷和氮气混合气氛条件下通过直流电弧法制备出Ni@NC纳米胶囊。并通过改变氮气的压强,研究不同氮掺入量对所制备样品吸波性能的影响。分析结果表明:所制备出的Ni@C纳米胶囊和Ni@NC纳米胶囊,其粒径约为20-70nm。与Ni@C纳米胶囊相比,Ni@NC纳米胶囊在吸波性能方面得到了显着提高。并且随着氮掺入量的增加,Ni@NC纳米胶囊的电磁波吸收性能先增加后减弱。在氮气通入量为15kPa时,Ni@NC纳米胶囊所表现出来的性能最优,其最佳反射损耗在14.43GHz达到-50.7dB,对应的涂层厚度为1.8mm。反射损耗在-10dB以下的频带范围为2.8-18GHz,对应的厚度范围为1.5-6mm。研究表明氮的掺杂可以显着改善纳米材料的吸波性能。氮的掺杂导致了碳基材料晶格缺陷的增加,产生了更多的极化中心。对于微波吸收材料来说,氮掺杂碳可以有效改善材料的阻抗匹配,增强其微波吸收性能。但随着氮掺入量的进一步增大,石墨晶格缺陷的增加降低了电子在石墨层表面的传输能力,导致介电性能降低,吸波性能下降。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
铁磁金属论文参考文献
[1].郝润润.YIG/Cu界面和铁磁金属中纯自旋流相关效应的研究[D].山东大学.2019
[2].吕森浩.N掺杂C包覆铁磁金属纳米胶囊制备及性能研究[D].沈阳工业大学.2019
[3].余睿.铁磁/过渡金属双层膜体系逆自旋霍尔效应及其非易失电调控研究[D].南京大学.2019
[4].付斯年,李聪.铁磁金属掺杂GaAs光电磁性能的第一性原理研究[J].科技与创新.2019
[5].宋金军,唐昉,周苇,房勇,于海林.反铁磁半金属GdSb中极大磁电阻效应研究[J].常熟理工学院学报.2018
[6].孟康康,赵旭鹏,苗君,徐晓光,赵建华.铁磁/非磁金属异质结中的拓扑霍尔效应[J].物理学报.2018
[7].姜宇飞,武斌斌,黄海龙,周健,赵刚.铁磁金属设备结构损伤检测装置设计[J].设备管理与维修.2018
[8].孙梅芳.有机分子/铁磁半金属自旋界面的电子结构和自旋输运特性[D].天津大学.2018
[9].陈凯,秦会斌.基于HMC1001的铁磁金属检测系统设计[J].传感器与微系统.2018
[10].刘俊艳.二维TMN_2室温铁磁半金属材料的理论研究[D].内蒙古大学.2017