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1。1。2  磁性纳米材料的应用论文网

近年来，伴随着信息化向轻、薄、小以及多项功能的特点发展，这也使得磁性材料要具有新的功能，变得高性能。所以对于信息技术磁性纳米材料变得越来越重要。                                           

1。2  团簇磁性研究进展

1。2。1 团簇物理学简介

团簇分为原子团簇和分子团簇，是由几个甚至上千个原子、分子或离子，在几个到几百个埃的空间范围内，通过物理或化学相互作用而结合在一起的相对稳定的微观或亚微观聚集体，其物理和化学性质由所含原子数目决定[3-4]。我们通常将团簇结构看做是介于原子分子和宏观物体之间的特殊的物质结构。

由于团簇是介于原子分子和宏观物体之间的物质结构，团簇就具有尺寸效应和表面效应，所以团簇拥有很多非凡的性质。

尺寸效应：一般一个体系的原子数目往往决定着材料的电子能谱，如果材料是大块的，它的电子能谱就是连续的能带。如果是团簇，当它的尺寸小到一定后，电子能带将成为分离的能级，它的能隙也将变宽，能级的平均间距与团簇的原子数成反比也就是团簇的自由电子数。团簇拥有量子尺寸效应就是因为分离能级间的跃迁。

表面效应：团簇表面的原子占据其原子总数的70-90%,团簇体内原子只占了10-30%，而且随着团簇变小，团簇表面的原子变得越来越多，团簇表面原子配位不足和其较高的表面能，这就使得表面原子的活性变高，很不稳定，十分容易与其它原子结合。团簇表面积与体积比十分大，催化的活性很高。化合物原子簇和金属复合原子簇在催化学中有举足轻重的地位。比如：离化团簇束积淀技术应用于新型制膜。它除了能生长通常方法不易复合的薄膜材料，还能比分子束外延法所需要温度低得多的条件下进行。

1。2。2  单质磁性团簇研究文献综述

过渡金属团簇几何结构具有很高的复杂性，这是因为其没有充满的3d电子局域化。过渡金属团簇的特殊性质也正是这些没有充满的3d电子决定的。对单质磁性金属团簇的深入研究同时也为单一成分的磁性材料的发展提供了稳定的基础。

很多稀土金属或单质过渡金属是具有磁性的，这因为原子中的d或f电子的交换分裂。在许多过渡金属团簇中，因为Fe、Ni、Co团簇的固体具有铁磁性，所以它们比一般的过渡金属团簇要特殊。平均到每个原子上，Fe的磁矩是2。2μΒ，Co的磁矩是1。72μΒ，Ni的磁矩是2μΒ。根据洪特规则知道，单个Fe原子的磁矩是4μΒ，单个Co原子的磁矩是3μΒ，单个Ni原子的磁矩是2μΒ。我们就会很好奇从原子到固体这个过程中，磁矩究竟是如何演变的？

经研究发现，当随着Con团簇的尺寸逐渐增大，其磁矩将会逐渐减小，当尺寸n小于215时，平均每个原子的磁矩是2。24±0。14μΒ。Nin团簇与Con团簇的变化趋势相类似。理论模拟的结果是磁矩最小的时候是团簇的结构比较封闭时候；总磁矩最大的时候是结构变张开时候，这与实验结果基本相符，表明团簇的磁矩和其结构有关。

在单质金属中，Mn团簇也受到了重视。单独的Mn原子的磁矩较大，有研究者通过分子束得到了11到99个原子的Mnn团簇，而且测出了平均每个原子的磁矩，如图1。2。2。1所示，磁矩变化的范围是0。4-1。4μΒ，Mn13、Mn19、Mn32-37有最小值,Mn15、Mn23-25、Mn50-56有最小值,他更加精确测量了Mn团簇的磁矩，Mn19是最小值,平均磁矩是0。4μΒ，Mn12是最大值，平均磁矩是1。7μΒ。 (责任编辑：qin)