钴纳米线的高温结构与磁学性质

本文利用原位 X 射线衍射 (XRD) 和 SQUID 表征技术，研究了高长径比（~10）钴 (Co) 纳米颗粒在高温（高达 623 K）下的结构与磁学性质。结果表明，各向异性形状、结构及织构特性可保持至 500 K。矫顽力可由公式 $\mu_0 H_c = 2(K_{mc} + K_{shape})/M_s$ 建模，其中 $K_{mc}$ 为磁晶各向异性常数，$K_{shape}$ 为形状各向异性常数，$M_s$ 为饱和磁化强度。由于钴磁晶各向异性贡献的丧失，$H_c$ 随温度升高而线性下降。在 500 K 时，保留了室温矫顽力的 50%，这对应于仅由形状各向异性贡献的部分。我们表明，在 300 - 500 K 范围内矫顽力的下降是可逆的，这与颗粒未发生变质相符。高于 525 K 时，磁学性质因烧结或氧化而发生不可逆改变。