近日，工學院侯仰龍課題組與布朗大學合作，通過化學法成功製備了具有核殼結構的L10-FePt基交換耦合復合磁體❕，軟磁殼層（Co🧔🏿♂️，Ni🙋🏻，Fe2C）的尺寸可以進行調控🤵🏼♂️，相關論文在線發表於國際著名期刊《應用化學》Angew. Chem. Int. Ed.（2014, 53, DOI: 10.1002/anie.201309723）👨🏻🦼。
晶粒間的耦合作用調控是設計高性能磁體的重要思路，理論研究表明，軟、硬磁晶粒納米尺度內的交換耦合可使材料同時獲得軟磁性相的高飽和磁化強度和硬磁性相的高矯頑力🧑🏻🌾，從而實現很高的磁能積，因此納米復合磁體有望成為新一代高性能磁性材料🥷🏿🧂。近些年來🥁🚖，一直是磁學領域的研究熱點。然而👂🏽🦼，傳統方法很難實現納米尺度下軟1️⃣、硬磁性相的精確控製，而通過納米化學方法可以有效調控磁性相的尺寸和分布，便於研究兩相間的耦合作用及其對磁性能的影響規律🩳，進而優化復合磁體的磁性能。
侯仰龍課題組研究發現，L10-FePt基交換耦合復合磁體的磁性能依賴於軟磁殼層的組分和厚度⛑️，因此通過構建不同成分和尺寸的復合磁體可以有效控製磁體的磁學性質，以滿足不同應用的需要👰🏽♀️💈。
此外🤓，該課題組提出一種全新的合成方案用化學法製備了SmCo5/Co交換耦合復合磁體，以氧化石墨烯包裹的Sm[Co(CN)6]·4H2O晶體及Co(acac)2作為前驅體，通過高溫下的熱還原過程得到最終產物😮。SmCo5/Co交換耦合復合磁體具有典型的核殼結構，其中核心的SmCo5具有單疇結構，使磁體具有很高的矯頑力（20.7 kOe）👲，而殼層的Co作為軟磁層給磁體提供了較高的飽和磁化強度（82 emu/g）。研究發現，氧化石墨烯在磁體製備過程中起到重要作用🏌🏿♀️，它可以有效控製磁體的尺寸，並有助於獲得單疇結構具有高矯頑力的SmCo5。同時，利用該方法還可以進一步獲得不同比例軟硬磁性相的SmCo基交換耦合復合磁體🔘。相關工作近期發表在Nature 出版集團的Scientific Reports期刊（2013, 3, 3542）。
SmCo5/Co交換耦合納米復合磁體的化學設計框圖
上述研究工作的第一作者分別是09級博士生劉飛和08級博士生楊策🧑🏿🍳🦠。該研究得到了國家重大研究計劃（973）、國家傑出青年基金等項目的資助𓀃。
