[发明专利]一种交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤： 

(1)将镍盐和高聚物溶解在有机溶剂中配制成均匀透明的前驱体溶胶； 

(2)将步骤(1)得到的前驱体溶胶通过静电纺丝在高速旋转的筒状接收装置上纺成有序排列的前驱体纳米纤维； 

(3)将步骤(2)得到的前驱体纳米纤维在管式炉中、在空气气氛下烧结得到氧化镍纤维； 

(4)将步骤(3)得到的氧化镍(NiO)纤维在管式炉中、在氢气和氩气的混合气氛下进行还原处理，得到Ni/NiO复合纳米纤维； 

(5)将步骤(4)得到的Ni/NiO复合纳米纤维在氩气保护下进行定向加场退火处理，即得。 

2.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的镍盐为硝酸镍或乙酸镍；所述的高聚物为聚乙烯聚乙烯吡硌烷酮或聚乙烯醇；所述的有机溶剂可以为N，N-二甲基甲酰胺、无水乙醇或异丙醇。 

3.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)制备得到的前驱体溶胶中，高聚物的质量浓度为6～18％，镍盐的质量浓度为6～10％。 

4.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，静电纺丝的技术参数为：静电电压9～12kV，纺丝针头距离接收滚筒的距离为10～15cm；接收滚筒长为10～20cm、直径为8～12cm，工作时其转速不小于1800转/分。 

5.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，烧结的技术参数为：升温速率为2～3℃/分钟，先从室温升温至80～120℃，保温30～45分钟，然后再以相同升温速率升温至500～600℃，再保温2～3小时，之后随炉体自然冷却至室温。 

6.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，还原处理的技术参数为：混合气氛中氢气体积含量为5～10％，升温速率为2～3℃/分钟，还原温度为300～350℃，还原时间为30～45分钟。 

7.根据权利要求1所述的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维的制备方法， 其特征在于，步骤(5)中，加场退火的技术参数为：退火时沿着纤维取向方向施加磁场，外加诱导磁场大小为10～15kOe，退火温度为250～300℃。 

8.权利1～7中任意一项所述的制备方法制备得到的交换偏置的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维。 

9.根据权利要求8所述的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维，其特征在于，化学成分为Ni/NiO，纤维直径在50～100nm，纤维有取向排列，室温下纤维的磁滞回线出现明显的偏移，并且矫顽力增大，即具有交换偏置效应。 

10.权利要求8所述的镍基铁磁/反铁磁复合纳米纤维在制备磁电子学器件、自旋电子学器件和高频器件中的应用。