复合磁性材料可以实现比单一相材料更高的剩余磁化强度M_r、矫顽力H_c、最大磁能积(BH)_max和温度稳定性等，在设备小型化、电磁波吸收、高密度存储和药物定向输送等诸多方面有着广泛的应用前景。其中，软磁/硬磁纳米复合材料在降低永磁体稀土用量、增加单位体积内磁能存储量、降低成本和满足器件小型化方面有着巨大优势而发展成一种备受瞩目的新型永磁材料。最早的研究是Coehoom等人用熔体快淬方法制备出的具有明显剩磁增强效应（即M_rgt;M_s/2）的Nd₄Fe_77.5B_18.5纳米复合材料，其合金粉末由10~30 nm的硬磁性Nd₂Fe₁₄B和软磁Fe₃B两相组成。随后人们认识到，纳米晶粒构成的复合永磁材料出现剩磁增强效应是由于软磁/硬磁晶粒之间的交换耦合相互作用引起的。德国的Kneller从理论上阐述了软、硬磁性相晶粒之间的交换耦合相互作用可使材料同时具有硬磁性相的高矫顽力和软磁性相的高剩磁，因此可具有很高的磁能积。尽管实验上人们采用各种制备方法、优化成分、改进工艺等来制备晶粒尺寸细小、结构均匀一致的纳米复合永磁材料，但在提高磁能积研究上没有突破性进展。这主要是由于块体合金永磁材料及软磁相的微结构如晶粒形状、尺寸、分布难以控制，而它们都是理论看重的。为了实现磁性组分间交换耦合作用的最大化，人们采用氧化物磁性材料作为复合基，主要因为它们具有化学稳定性高、无稀土掺杂、制备方法丰富多样的特点以及良好的应用前景如高密度磁记录、磁密封、磁共振造影和磁热疗等方面。典型的氧化物硬磁为六方磁铅石型Ba/Sr铁氧体，而它们具有单轴各向异性的特点，其磁和形状各向异性使它们具有更大的优势。D. Roy等人曾经将单相BaFe₁₂O₁₉和软磁Ni_0.8Zn_0.2Fe₂O₄铁氧体粉体按不同含量混合并在不同温度下热处理，发现400℃热处理样品在软磁相从20 vol%增长到50 vol%时矫顽力增大了60%。Hazra则直接将钡、铁、镍的硝酸盐一同制备成凝胶后再热处理形成BaFe₁₂O₁₉/NiFe₂O₄纳米复合颗粒，该方法保证了两相混合的高度均匀性，制备的等摩尔复合相的矫顽力达3136 Oe，比同组分两单相简单混合样品的矫顽力提高20%。尽管当前氧化物硬磁/软磁纳米复合材料的研究很多，但是在硬磁/软磁相的复合结构上缺乏良好的设计，两相之间的耦合程度有待进一步提高。

本毕业论文的主要研究内容是制备一种新颖的BaFe₁₂O₁₉/Fe₃O₄硬磁/软磁复合结构并研究其与磁性能的关系。首先将通过水热法制备片状BaFe₁₂O₁₉纳米晶，通过适当的条件在BaFe₁₂O₁₉纳米晶表面原位还原得到软磁相Fe₃O₄，研究相变的机理、两相的结构关系和交换耦合作用，以期获得增强的磁性能。

在完成毕业论文过程中，对该生提出的具体要求如下：

1、 掌握文献检索方法，通过查阅相关文献，了解BaFe₁₂O₁₉的制备方法，对水热法制备BaFe₁₂O₁₉铁氧体纳米晶进行综述，要求阅读中英文文献不少于20篇；

2、 掌握液相法还原BaFe₁₂O₁₉制备软磁Fe₃O₄的研究现状和基本原理；

3、 在文献综述的基础上，根据毕业论文任务安排，独立制定出论文的研究方案、解决途径及工作计划，完成开题报告；

4、 按时完成规定的工作，做好毕业论文进展情况记录；

5、 实验结果不弄虚作假，不剽窃和抄袭他人成果。

[1] R. Coehoom, D. B. de Mooij, J. P. W. B. Duchateau, J. de Phys. C8, 1988. 49: 669; R. Coehoom, D. B. de Mooij, C. de Waard, J. Magn. Magn. Mater., 1989. 80: 101.

[2] Eckart F. Kneller, Reinhard Hawig, IEEE Trans. on Magn., 1991, 27: 3588.

[3] R. Skomski, J. M. D. Coey, Phys. Rev. B., 1993, 48: 15812.

[4] W. Rodewald, B. Wall, M. Katter, K. Uestuener, IEEE Magn. Confer., 2002, Amsterdam.

[5] L. O. Alberto, E. Marta, S. A. German, G. R. Alejando, N. Josep, Phys. Rep., 2015, 1; T. Schrefl, H. Kronm#252;ller, J. Fidler, J. Magn. Magn. Mater., 1993, 127: L273.

[6] F. de A. O. Cabral, F. L. de A. Machado, J. H. de Araujo, J. M. Soares, A. R. Rodrigues, A. Araujo, IEEE Trans. on Magn., 2008, 44: 4235.

[7] G. C. P. Leite, E. F. Chagas, R. Pereira, R. J. Prado, A. J. Terezo, M. Alzamora, E. B. Saitovitch, J. Magn. Magn. Mater., 2012, 324: 2711.

[8] D. Roy, C. Shivakumara, P. S. A. Kumar, J. Magn. Magn. Mater., 2009, 321: L11.

[9] S. Hazra, M. K. Patra, S. R. Vadera, N. N. Ghosh, J. Am. Ceram. Soc., 2012, 95: 60.

[10] D. Primc, D. Makovec, Nanoscale, 2015, 7: 2688.

起讫日期

设计（论文）各阶段工作内容

备 注

2016-12-12～2017-01-23

查阅文献，制定实验方案，完成开题报告

2017-01-24～2017-03-20

片状BaFe₁₂O₁₉纳米晶的水热法制备

2017-03-21～2017-05-21

BaFe₁₂O₁₉/Fe₃O₄硬磁/软磁纳米晶制备及结构性能表征

2017-05-22～2017-06-07

毕业论文的撰写

2017-06-08～2017-06-13

完成毕业论文的各项结束工作和毕业答辩