[发明专利]一种增强型复合磁性材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种增强型复合磁性材料，包括玻璃衬底、聚苯乙烯小球，金属层和磁性层，其特征在于：所述玻璃衬底上周期性有序排列着两维聚苯乙烯小球晶体，构成磁性材料的内核；所述聚苯乙烯小球直径为600～1300nm，呈六角密堆结构排列，每个小球与相邻6个小球紧密相切连接，同时每三个相邻小球间构成一个三角形空隙；在所述内核表面镀覆着金属层Au，所述金属Au层名义厚度为5～50nm；在所述金属层Au表面镀覆着磁性层Co，所述磁性Co层名义厚度为5～50nm；同时在小球间的三角形空隙处玻璃上，依次均匀镀覆着Au和Co的双层膜。

2.根据权利要求1所述的复合磁性材料，其特征在于：所述聚苯乙烯小球直径在700～900nm范围时最佳。

3.根据权利要求1所述的复合磁性材料，其特征在于：所述金属Au层厚度为20nm时最佳。

4.根据权利要求1或3所述的复合磁性材料，其特征在于：所述金属层可以用金属Ag或者Cu取代Au。

5.根据权利要求1所述的复合磁性材料，其特征在于：所述磁性Co层厚度为10～20nm时最佳。

6.根据权利要求1或5所述的增强型复合磁性材料，其特征在于：所述磁性层可以用磁性材料Fe或者Ni取代Co。

7.一种权利要求1至6所述增强型复合磁性材料的制备方法，其步骤如下：

步骤1：将玻璃衬底放入清洗剂中，采用超声波发生器进行清洗；

步骤2：在大气环境中，在清洗洁净的玻璃衬底上用液面提拉法排列两维聚苯乙烯小球晶体，所述聚苯乙烯小球直径为600～1300nm；

步骤3：将排列好的两维聚苯乙烯小球晶体放入安装有磁控溅射设备的样品生长腔，并对样品生长腔抽真空，其真空度为3×10^-5～8×10^-5Pa；

步骤4：在真空的样品生长腔中通入氩气，将氩气压力控制在0.45～0.55Pa；

步骤5：启辉所述磁控溅射设备的Au靶，采用直靶磁控溅射方法，在排有聚苯乙烯小球晶体的玻璃衬底上生长金属Au层，所述Au靶溅射速率为0.35～0.45nm/s；当所生成的金属Au层厚度达到5～50nm时，关闭Au靶；

步骤6：启辉所述磁控溅射设备的Co靶，溅射生长磁性层Co，所述Co靶溅射速率为0.15～0.18nm/s；当所生成的磁性层Co厚度达到5～50nm时，关闭Co靶；

步骤7：静置一小时后，关闭氩气，打开样品生长腔，取出制备的复合磁性材料。

8.根据权利要求7所述的复合磁性材料制备方法，其特征在于：在步骤2中，规则排列聚苯乙烯小球晶体时，所述大气环境的温度以20～25℃为佳。

9.根据权利要求7所述的复合磁性材料制备方法，其特征在于：步骤1中所述的清洗剂为无水乙醇。

10.一种权利要求1至6所述增强型复合磁性材料的应用，其特征在于：将所述复合磁性材料表面覆盖一层生物试剂，利用所述复合磁性材料表面的电介质环境发生变化时，磁光克尔谱被调制的波长区域将发生移动的特性，实时将生物过程的变化信息传送至监控装置。