钟明龙
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.02.004
在空气气氛下,通过简单的电热板将氧化沉积在硅基片上的钴薄膜在553～723 K下加热24 h,制备出了大面积Co3O4纳米片,并对纳米片的形貌、晶体结构、生长机制及其磁性能进行了系统研究.结果表明:Co3O4纳米片垂直基片生长,其厚度约为25 ～ 80 nm,长度可达1 μm,纳米片尺寸随热氧化温度升高而增加.与相应的块体材料对比,Co3O4纳米片的Néel转变温度TN显著降低,约为20 K.450℃热氧化形成的样品5K时的磁滞回线具有明显交换偏置,交换偏置场约为9.6×10-3 T.Co膜简单热氧化生成Co3O4纳米片的过程分为两步:首先在Co膜表面由里往外形成了CoO层和Co3O4层,随后Co3O4纳米片在外层的Co3O4氧化层上形核生长,并最终形成了未氧化的Co层/CoO层/Co3O4层/Co3O4纳米片层的多层结构这种较低温度下热氧化生成Co3O4纳米片的生长过程是一种短程扩散生长机制,并受钴离子的向外扩散速率控制,生成的纳米片的形状与Co3O4晶体结构密切相关.
关键词:
Co3O4
,
纳米片
,
磁性材料
,
生长机制
