納米膠囊是由不同材料組成殼-核結(jié)構(gòu)的納米顆粒材料，可以組合利用不同材料的物理和化學(xué)特性以及納米效應(yīng)而具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能。由于在磁記錄、磁致冷、電磁吸收、生物醫(yī)藥等方面的應(yīng)用前景，目前磁性納米膠囊已經(jīng)成為國(guó)際學(xué)術(shù)界一個(gè)熱點(diǎn)課題。近日由金屬所張志東、耿殿禹、王振華、司占平和大連理工大學(xué)董星龍共同完成的“磁性納米膠囊的制備、磁性和電磁性能研究”獲得2011年度遼寧省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
該研究是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持下開(kāi)展的。研究人員開(kāi)辟了制備和應(yīng)用多種新型納米膠囊的新方法和新途徑，采用直流電弧等離子體法、化學(xué)氣相冷凝法等方法，在不同氣氛中制備出數(shù)十種新型磁性納米膠囊，形成了一系列創(chuàng)新性科研成果：通過(guò)控制反應(yīng)氣氛制備出碳、硼包裹等磁性納米膠囊；利用不同元素熔點(diǎn)、定量氧輔助氣-液-固機(jī)制等成功制備出合金納米膠囊；特別是成功合成稀土、稀土-過(guò)渡金屬化合物的納米膠囊；發(fā)現(xiàn)了甲烷中的碳分解在過(guò)渡金屬超微顆粒的表面形成保護(hù)層從而形成具有核－殼層結(jié)構(gòu)的納米膠囊，進(jìn)而增強(qiáng)超微顆粒的抗氧化性和磁性；還發(fā)現(xiàn)了乙硼烷中的硼分解在過(guò)渡金屬超微顆粒的表面形成氧化硼殼核結(jié)構(gòu)。
研究小組利用高分辨電鏡對(duì)納米膠囊中的相結(jié)構(gòu)、相轉(zhuǎn)變過(guò)程和介觀磁性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在磁性納米膠囊中存在反常交換偏置、超順磁性等效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)磁性納米膠囊具有優(yōu)秀的電磁吸收和磁致冷性能。
該研究工作已在國(guó)際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文90余篇，被同行在國(guó)際學(xué)術(shù)刊物上引用1100余篇次。張志東研究員還應(yīng)邀為國(guó)際專著Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology撰寫(xiě)納米膠囊章節(jié)，為學(xué)術(shù)刊物J. Mater. Sci. Tech.撰寫(xiě)磁性納米膠囊的綜述報(bào)告。
碳包裹稀土釓納米膠囊
氧化鋁包裹鐵固溶體納米膠囊
