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在过去十几年中,简单组分和单一结构的准一维纳米材料已经得到了广泛的研究。随着纳米科技的发展以及纳米材料合成水平的不断进步,准一维多组分复合纳米体系及复合纳米结构(同轴电缆、异质结纳米线等)越来越引起研究人员的关注。模板合成方法是获得准一维复合纳米材料和复合纳米结构的最为重要的方法之一。本论文以多孔阳极氧化铝为模板,通过电化学沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶等方法合成了几种准一维复合纳米材料和纳米结构,并对合成的材料进行了详细的结构表征和物性研究。
全文共分为五章:
第一章介绍准一维纳米材料的研究现状以及模板方法在合成准一维纳米材料方面的应用。
第二章,介绍应用模板电化学沉积法制备的Ni-Zn合金纳米线、Co-Pt合金纳米线以及Co-Cu合金纳米管;调查了电沉积参数对Ni-Zn和Co-Pt合金纳米线组分的影响;详细研究了Ni5Zn21纳米线的微结构、磁学和磁阻特性:此外,发展了一种高效的、不需要对模板进行任何修饰的、直接电沉积获得合金纳米管的方法,并以Co-Cu合金纳米管为例,讨论了纳米管结构的形成机制。
第三章,制备了两种准一维复合纳米结构:金属纳米线@碳纳米管芯-壳结构和Co/Pt纳米线多层膜结构。金属纳米线@碳纳米管芯-壳结构由模板电沉积和模板化学气相沉积两步模板反应得到,以Fe纳米线@碳纳米管为例,讨论了芯-壳结构的形成过程,并研究了Fe纳米线@碳纳米管的磁学性质;Co/Pt多层膜纳米线通过模板脉冲电沉积方法获得,详细调查了Co/Pt纳米线的结构、温度依赖的磁学性质以及退火效应对多层膜纳米线结构和磁性的影响。
第四章,以PbTiO3纳米管的合成为例,说明了模板溶胶-凝胶方法在合成准一维多组分复杂氧化物纳米结构方面的应用。
第五章,本文的结论。