复合颗粒含有两种或两种以上的成分，因此与单一成分颗粒相比，它们具有多种优势，如多功能、新功能或增强的性能。它们的性质是由成分之间的相互作用引起的，不仅取决于它们的大小和结构，还取决于它们的组成。因此，复合颗粒比单组分颗粒具有更广泛的应用。

图1所示。AFM/FM双分子层交换偏置的现象学方案。

交换偏置是一种磁现象，表现为样品在外加磁场冷却下磁滞回线的位移和展宽(图1)。虽然交换偏置效应的内在成因尚未完全了解，但普遍认为交换偏置的根源是铁/铁磁(FM)和反铁磁(AFM)之间的界面交换耦合。在FM和AFM系统之间的界面处诱导的交换耦合可以提供额外的各向异性来源，从而导致磁化稳定性，这对于自旋阀、磁阻随机存取存储器(MRAM)电路、磁隧道结和自旋电子器件的潜在技术应用具有价值。

NiO/Ni复合材料作为一种重要的反铁磁/铁磁材料，具有良好的基础研究模型，在催化剂、燃料电池电极和磁存储器等方面具有广阔的应用前景。

在本研究中，通过脉冲激光照射分散在乙酸乙酯中的NiO纳米颗粒，合成了NiO/Ni复合颗粒(图2)。原始(未照射的)氧化纳米颗粒(NiO)被还原到较低的氧化状态。液体激光照射法具有安全、简便、通用性强等优点。所得颗粒的大小和组成随激光辐照量和照射时间的不同而变化。激光能量密度在130 ~ 520 mJ/脉冲·cm之间变化²激光照射将NiO纳米颗粒(<50 nm)转化为含有不同氧化态(NiO、Ni和NiC)的不同相的纳米复合亚微米颗粒(高达800 nm)_x)(图2)。众所周知，复合颗粒的磁性是由两组分的尺寸、组成、微观结构特征以及它们之间的界面决定的。因此，控制这些特征是极其重要的，特别是在合成阶段。我们研究了结构和磁性，特别是交换偏置(H_海尔哥哥)和矫顽力场(H_C)的NiO/Ni复合材料颗粒。我们表征了亚微米球形粒子的结构、形貌和磁性能，并观察到在fcc NiO和fcc Ni组成的界面上产生异质结，这种混合物引起了交换偏置效应的存在。结果表明，NiO含量为80%的NiO/Ni复合材料具有最大的交换偏置值(175 Oe)和矫顽力场(950 Oe)，但随着Ni重量分数的增加，两者的H值均降低_C和H_海尔哥哥值(图2)。

图2所示。脉冲激光辐照法方案;脉冲激光辐照(532 nm, 130 mJ/脉冲•cm2) 20min、30min和90min制备的NiO纳米颗粒的TEM图像;辐照时间对粒子相变的影响NiO/Ni复合粒子矫顽力和交换偏置随NiO相对含量的变化

我们发现通过改变激光参数(激光能量和/或照射时间)可以控制Ni和NiO的相比，从而控制矫顽力和交换偏置效应。

Zaneta Swiatkowska-Warkocka
波兰科学院核物理研究所，克拉科夫，波兰

出版

脉冲激光辐照制备NiO/Ni复合粒子磁性能的裁剪
刘建军，刘建军，刘建军，刘建军，刘建军，杨建军，Marszałek M
纳米材料(巴塞尔)。2018年10月5日

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