Fe掺杂AlN纳米线/三维片层复合分级纳米结构的自组装生长

摘要

源于自组装生长的分级纳米结构因新颖的属性而吸引了人们的广泛关注.采用等离子体辅助直流弧光放电技术,以FeAl合金以及N2为反应源,一步实现AlN:Fe纳米线/三维片层复合分级纳米结构的制备.通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线电子谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对该分级结构的晶体结构、形貌、元素组成、微观结构进行了详细的分析,发现该复合分级纳米结构由一维AlN:Fe纳米线上AlN:Fe纳米颗粒原位自组装生长而成.对分级片层结构的生长机理进行研究,发现AlN:Fe磁性纳米粒子的电偶极矩及其表面上积聚电荷协同促使纳米粒子自组装形成AlN:Fe纳米片层结构.磁性测试表明,该复合分级纳米结构具有室温铁磁性,Fe3+的3d能带中未被抵消的自发磁矩导致的自发极化是其磁性产生的主要原因.本工作为利用磁性纳米粒子自组装制备复杂的分级纳米结构系统提供了可行性.