Er取代的电纺NiFe2O4纳米纤维的合成表征及磁性研究

　　Phys. Scripta：Er取代的电纺NiFe2O4纳米纤维的合成、表征及磁性研究
　　DOI:10.1088/1402-4896/ab8b7d 通过对聚乙烯吡咯烷酮（PVP）聚合物（MW:40.000）进行溶胶-凝胶静电纺丝制备了铒镍铁氧体（NiErxFe2-xO4，其中0.00≤x≤0.05）纳米纤维。在空气中于700℃下煅烧铒掺杂电纺镍铁氧体纳米纤维，历时6h。煅烧后，显微镜分析表明由晶粒形成的纳米纤维表面不平坦。结构中铒浓度的增加导致晶格参数和晶胞体积增加，但微晶尺寸减小。元素铒、镍、铁和氧存在于无杂质的电纺NiErxFe2-xO4纳米纤维中。通过对磁场的磁化（M-H）测量来检验磁性。在两种不同的温度（室温（T=300K）和低温（T=10K））下测量了所有制备的NiErxFe2-xO4纳米纤维的M-H曲线。测定了Ms（饱和磁化强度）、Mr（剩磁）、Hc（矫顽力、SQR=Mr/Ms（矩形比）和nB（磁矩）的值。所制备的纳米纤维在300K和10K时均表现出软铁磁性。在这两种测量温度下，Ms随Er3+浓度的增加而提高，直至x=0.02，然后随着Er3+含量的进一步增加而降低。
　　图1.NiErxFe2-xO4（0.00≤x≤0.05）纳米纤维的静电纺丝工艺示意图。
　　图2.（A）电纺铁氧体凝胶/PVP复合纤维煅烧前干燥后（x=0.00-0.05）的SEM图像。（B）煅烧和去除PVP后（x=0.00-0.05）NiErxFe2-xO4纳米纤维的SEM图像。
　　图3.NiErxFe2-xO4（0.00≤x≤0.05）纳米纤维的TEM图像：（a）x=0.03，（b）x=0.04和（c）x=0.05。
　　图4.NiErxFe2-xO4纳米纤维的EDX光谱：（a）x=0.04和（b）x=0.05。
　　图5.NiErxFe2-xO4（0.00≤x≤0.05）纳米纤维的XRD图。
　　图6.在（a）T=300K和（b）T=10K的条件下，各种制备的NiErxFe2-xO4（0.00≤x≤0.05）纳米纤维在H±70kOe下的M-H曲线，插图显示了M-H图的放大图。
　　图7.室温（RT，300K）和低温（10K）下Ms值随Er3+含量的变化。
　　文章来源：http://www.espun.cn/News/Detail/43370