将采用我们自己开发的价格低廉的液相化学方法,制备出不同长径比的片状3d过渡族强磁性金属及合金纳米颗粒,系统研究形状、尺寸、成分、晶体结构和纳米效应对静态磁性和微波磁性的影响,澄清它们的形状、尺寸、成分、晶体结构与静态磁性、微波磁性和微波吸收特性的关系,开发出具有高磁导率、高磁损耗的新型高效微波吸收剂,为吸波材料跨越式发展奠定基础。新型吸波材料的开发,在基础研究、国家安全和民用技术等方面都具有十分重要的意义。
本项目研究了Co、Ni、NiFe、CoFe、NiCo等金属和合金片状纳米颗粒的制备、结构、磁性与微波特性。钴纳米片的直径接近微米,厚度为30 nm。纳米片的法线方向垂直于密排面。镍纳米片、Ni1-xFex合金纳米片、Co1-xFex合金纳米片的直径在50至100 nm之间,厚度为10至30 nm,法线垂直于密排面。CoFe纳米片依Fe含量可为hcp与fcc共存或bcc结构。NiCo纳米片直径约100 nm,依Co含量不同而为fcc或fcc与hcp共存。纳米片饱和磁化强度略低于相应块体材料,易磁化方向在纳米片面内,难轴与面垂直。长径比大的纳米片磁化状态为涡旋态,长径比小的纳米片为单畴结构。涡旋态的纳米片在GHz范围产生两个共振峰,单畴的纳米片产生单个共振峰。磁性纳米片具有良好的吸波特性,在1.5-12.5 GHz宽频范围反射系数小于-10dB,吸收达90%。钴、镍、铁钴、铁镍、铁钴镍片状纳米颗粒可用作微波波段吸收剂。这些结果对吸波材料的开发研究有指导意义。