纳米新材料配方

1、概述纳米新材料配方是一门在100纳米以内空间内，通过自然更改直接排序原子与分子 创造出来的新纳米材料的项目。纳米新材料与该领域是现代力量和现代技术创新的起点，新的规 律和原理的发现与全新的理念创设给予基础科学，提供了新的机会，这会成为许多领域的重要改 革新动力。纳米新材料配方由于SAIZU细小，拥有很多奇特的性能。1988年Baibich等第一次在 纳米Fe/ Cr MS里发现磁电阻变化率达到百分之五十，与一般的ME比起来要大一个级别，并且是负 值的，各向一样，称作GMR。之后还在纳米体系的、隧道结和Perovskite结构、颗粒膜中发现巨 ME。里面Perovskite结构在一九九三年是发现

2、且具有极大ME,叫做CMR ,在隧道结中找到的为 TMR。3.4.结构与机理MSGMR materials纳米新材料配方也叫SEBUN调制合金,也就会说一种金属或合金垫 积在另一种金属或者合金上合成的成分、相邻两层厚度之和（称Lambda）为NMSAIZU的ZAIRYOU。6.MS巨ME的出现机理主要为SDS,即SM依赖于传导电子自旋相对被散射的局域磁矩 的取向。在电子输运过程中除考虑电子为电荷的载体外，还必须考虑电子自旋相对于局域磁化矢 量的取向，不同的组列会使电子被散射的几率或是电子隧穿的几率部统一，进而产生ME，控制纳 米新材料配方中磁性体的磁化状态，可以改变材料的电阻率。GMR与界面原

3、子排列的细腻度相关, 相称的界面细腻度能获得很大的GMR效应。大体可以使用二流体模型诠释，当中较直观的是等效 电阻模型。详细问题尚未明了。8.在MS中目前应用开发的主要是MSV型MS,MSV主要由铁磁层（自由层）/隔离层（非 磁性层）/铁磁层（钉扎层）/反铁磁层组成。一般的MS虽然ME大得多，但是所需要饱和磁场越 高,也就是说磁场灵敏度较低。MSV型MS可以有效提升磁场敏度Sv为0. 0126 %0. 0251 % m/ A ,MSV型MS还具有频率特性好，信噪比优等，在计算机信息磁场和高灵敏传感器方面有广的应用 前景。新一代的MSV型MS将有更高的灵敏度、更好的热稳定性并能加工得更薄，可再生

4、和大批 量生产。10.11.纳米新材料配方分类颗粒膜巨磁电阻材料颗粒膜是颗粒镶嵌在薄膜结合成的CM,颗粒构成与薄膜的组成在制备，其呈现巨ME 的最佳铁磁组成约为15 %25 %,铁磁颗粒尺寸小于10nm。从理论上考虑,当铁磁颗粒尺寸与电 子平均自由程相当时,会呈现巨ME的极大值。14,隧道结巨磁电阻纳米新材料配方隧道结是磁性金属结构，隧道电导和铁磁电极的磁化方向有关的现象叫TMR。而隧道 结通常是由铁磁薄膜、非磁性IF所构成的SANDOUICHI结构，例如Fe/ AI2O3/ Fe，其中AI2O3绝缘 层厚度小于10nm ,目前报道的室温巨ME约为18 % ,但其饱和场远低于MS、颗粒膜以及P

5、erovskite 化合物。17,颗粒合金薄带巨磁电阻纳米新材料配方和构成的颗粒膜一样，一定要选热力学不宜的二元或者多元构成，这个来说，其中必须 有一种是铁磁材料，现在科研最多的熔淬颗粒体系Co2Cu系统20,Perovskite结构庞磁电阻材料一九九四年以来，在类Perovskite结构Mn系氧化物Ln1 - xMxMnO3 (其中3价离子 Ln3 + 包括 La3 + ,Pr3 + ,Nd3 + 和 Sm3 + ,二价离子 M2 + 包括碱土离子 Ca2 + ,Sr2 + ,Ba2 + 和 Pb2 + ) 中发现无论是外延的薄膜还是单晶、多晶块状材料均有庞ME(CMR)。23,24,参考实

6、例纳米Ti02屏蔽紫外线的原理T属于N型半导体,可在防晒产品中使用的TiO2晶型通常是金红石型，它的宽度(Eg) 为3. 0 eV，当波长小于400 mn的紫外线照射TiO2时，价带上的电子可吸收紫外线而被激发到 导带上，同时产生电子一空穴对，因此TiO2具有吸收紫外线的功能。由于纳米TiO2粒径小，粒 小数比较多，这样阻挡或截获紫外线的几率就大。27,其中对Tio2中杂质的限定如表1所示：29.表1 FDA和EEC对TiQj中的有害杂质的规定 Tab, 1 Detrimental impurity of titanium dioxide in FDA and EEC_有害杂质碑铅汞铜铭锌(As) /mg-kg-1 (Pb) /mg-kg-1 (Sb) /mg-kg1 (Hg) /mg-kg-1 (Cu) /mg* kg-1 (Cr) /mg-kg-1 (Zn) /mg*kg-1BaSO/mg.kg-1Sb + Cu + + Zn + BaSO4/mg- k