摘要本文由熔化理论推导出玻璃转变模型并应用于铁磁转变中，从而建立一个简单而统一的金属纳米晶体铁磁转变温度的尺寸依赖性模型。该模型没有任何自由参数，很好的预测了Fe，Co，Ni薄膜以及Ni纳米粒子的铁磁转变温度的尺寸依赖性，发现铁磁转变温度会随晶体尺寸的减小而降低，而且模型预测与实验结果和其它理论模型符合的很好。模型也确定了不同维度纳米晶体发生铁磁转变的最小临界尺寸。通过运用热力学的观点，我们讨论了铁磁薄膜的形态与其厚度之间的关系。随着薄膜厚度的减小，将发生二维均匀薄膜向一维岛屿状薄膜的转变。此外，我们发现岛屿状薄膜的临界尺寸D0是远远小于纳米粒子和纳米线，所以薄膜相应的Tc的下降趋势也要比纳米粒子和纳米线明显的多。86494

毕业论文关键词：纳米晶体；铁磁转变；尺寸依赖性

Abstract Based on the Lindemann melting criterion, we establish a nanocrystal melting model and expand to the glass transition, which is applied to the ferromagnetic transition。 A simple unified model without any free parameter for the size dependence of ferromagnetic transition temperature of nanocrystals is developed。 The model predicts that Tc value decreases with the decreasing size of the crystals, which is in agreement with the experimental results of Ni particles and wires, as well as Fe, Co and Ni thin films。 Model also determines the minimum critical size of the different dimensions of nanocrystals。 Through the view of thermodynamics, we can discuss the relationship between the shape and thickness of ferromagnetic thin film。 With the decrease of the film thickness, the transition from a normal to an island-like film will occur。 Furthermore, we find that D0 of the island-like film is much smaller than that for particles and wires, the corresponding depression of Tc is more evident than that of particles and wires。 

Keywords: nanocrystals; ferromagnetic transition; size-dependent

目   录

第一章 绪论 1

1。1  引言 1

1。2  金属纳米材料 1

1。2。1  金属纳米材料的微观效应 1

1。2。2  金属纳米材料的制备方法 2

1。2。3  金属纳米材料的性能与应用 3

1。3  铁磁转变 4

1。3。1  磁性材料 4

1。3。2  纳米材料的磁性 5

1。3。3  铁磁转变 6

1。4  纳米铁磁材料的研究现状 7

1。5  理论背景 7

1。6  本论文研究内容 11

第二章 金属纳米晶体铁磁转变温度的热力学研究 13

2。1  引言 13

    2。2  模型 15

2。3  结果与讨论 19

2。4  本章小结 24

结   论 25

致   谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1。1  引言

纵观这几年，纳米科技蓬勃发展，纳米材料在新材料研究领域的地位日益凸显，成为了科研人员的研究热门。纳米材料（nanometer material），顾名思义，是由纳米量级的粒子组成，其大小一般介于1～100nm。当粒子的尺寸处于1～100nm范围内时，粒子的比表面积（表面积/体积）会随着尺寸的减小而快速变大，从而产生强烈的表面效应、体积效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应。也正是这些效应的存在，使得纳米材料具备了传统材料所没有的许多奇特性能［1］。