磁性镍制备工艺及微磁学模拟研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.1背景

纳米材料是指在三维空间尺度中至少有一维处于尺寸大小为纳米量级（1 nm~100 nm）的材料。当材料的尺寸小到纳米量级时，它将体现出与宏观块体材料诸多不同的性质例如：块体金属的传导电子能级是准连续的，而纳米金属材料的电子能级分裂为不连续的且能隙变宽，因而体现出量子尺寸效应；当颗粒尺寸小到纳米量级之后，材料的晶体周期边界条件异于宏观块材，非晶纳米微粒附近的原子数量也将减少，这种结构的变化导致外在宏观物理性质发生变化，称为小尺寸效应；材料的单位质量或者体积的表面积增大之后，会出现很高的表面能，极为不稳定，容易与其他原子相结合，体现出表面效应。

纳米金属材料的晶粒尺寸与形貌、表面状态和微结构直接影响到纳米金属的物化性质与用途。如粒径为15 nm的纳米镍具有超顺磁性，而85 nm的纳米镍则具有很高的矫顽力。目前各种纳米结构的构筑对构筑基元的纳米微粒的形貌、结构和尺寸都提出了更高的要求，进行形貌、尺寸和结构可控的纳米金属材料的制备及纳米分子结构的重组装是人们的研究热点。目前已有六边形、四边菱形、三角形和棒状等不同形貌纳米co，ag和pd等的制备报道。不同形貌纳米ni的报道甚少，仅有在粒径尺寸上有所控制的相关文献,形貌大多是球形颗粒，制备工艺也较复杂，有关制备不同形貌纳米ni的影响因素及其作用机理的研究亦刚刚起步，此方面急需展开进一步研究。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容

研究分为两个部分，第一个部分是用化学还原法制备出特殊形貌的磁性镍，并研究其形貌控制关键工艺。同时对样品进行形貌、晶相、成分、磁性能分析。

第二部分是微磁学仿真，使用oommf软件模拟纳米结构的静态、动态磁性能。根据模拟结果和实验结果进行对比，分析磁性镍形貌与性能的关系^[14-18]。

3. 研究的方法与步骤

3.1研究方法

制备纳米镍有多种方法，其中液相还原法因设备简单、反应条件温和、利于颗粒生长的控制、易于工业化等优点而备受重视，具有较大的发展前途。

采用改进的化学还原的方法制备纳米镍（nws）：滴加法。与常规化学还原法的合成方法相比，滴加法不同的是，将作为溶剂的eg中的nicl₂·6h₂o逐滴加入作为还原剂的水合肼溶液中。

4. 参考文献

[1] 杜艳,徐南平,高活性纳米镍催化剂的制备及其催化性能的研究[j].高校化学工程学报,2004,18(04):515—518．

[2]马昌贵.纳米磁性材料及器件的进展[j].磁性材料及器件,2002,33(5):36-40.

[3]gleiter h.nanocrystalline material[j].progress in materials science,1989,33(4):223-315.

5. 计划与进度安排

（1）2022.12.19-2022.12.30：查阅文献资料，以论文题目为核心，对相关资料进行搜集，并对已搜集的资料加以整理,撰写开题报告；

（2）2022.01.02-2022.01.13：设计实验步骤及工艺；

（3）2022.02.20-2022.04.15：完成相关实验；