1、概述納米新材料配方是一門(mén)在100納米以?xún)?nèi)空間內(nèi)，通過(guò)自然更改直接排序原子與分子 創(chuàng)造出來(lái)的新納米材料的項(xiàng)目。納米新材料與該領(lǐng)域是現(xiàn)代力量和現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新的起點(diǎn)，新的規(guī) 律和原理的發(fā)現(xiàn)與全新的理念創(chuàng)設(shè)給予基礎(chǔ)科學(xué)，提供了新的機(jī)會(huì)，這會(huì)成為許多領(lǐng)域的重要改 革新動(dòng)力。納米新材料配方由于SAIZU細(xì)小，擁有很多奇特的性能。1988年Baibich等第一次在 納米Fe/ Cr MS里發(fā)現(xiàn)磁電阻變化率達(dá)到百分之五十，與一般的ME比起來(lái)要大一個(gè)級(jí)別，并且是負(fù) 值的，各向一樣，稱(chēng)作GMR。之后還在納米體系的、隧道結(jié)和Perovskite結(jié)構(gòu)、顆粒膜中發(fā)現(xiàn)巨 ME。里面Perovskite結(jié)構(gòu)在一九九三年是發(fā)現(xiàn)

2、且具有極大ME,叫做CMR ,在隧道結(jié)中找到的為 TMR。3.4.結(jié)構(gòu)與機(jī)理MSGMR materials納米新材料配方也叫SEBUN調(diào)制合金,也就會(huì)說(shuō)一種金屬或合金墊 積在另一種金屬或者合金上合成的成分、相鄰兩層厚度之和（稱(chēng)Lambda）為NMSAIZU的ZAIRYOU。6.MS巨ME的出現(xiàn)機(jī)理主要為SDS,即SM依賴(lài)于傳導(dǎo)電子自旋相對(duì)被散射的局域磁矩 的取向。在電子輸運(yùn)過(guò)程中除考慮電子為電荷的載體外，還必須考慮電子自旋相對(duì)于局域磁化矢 量的取向，不同的組列會(huì)使電子被散射的幾率或是電子隧穿的幾率部統(tǒng)一，進(jìn)而產(chǎn)生ME，控制納 米新材料配方中磁性體的磁化狀態(tài)，可以改變材料的電阻率。GMR與界面原

3、子排列的細(xì)膩度相關(guān), 相稱(chēng)的界面細(xì)膩度能獲得很大的GMR效應(yīng)。大體可以使用二流體模型詮釋?zhuān)?dāng)中較直觀的是等效 電阻模型。詳細(xì)問(wèn)題尚未明了。8.在MS中目前應(yīng)用開(kāi)發(fā)的主要是MSV型MS,MSV主要由鐵磁層（自由層）/隔離層（非 磁性層）/鐵磁層（釘扎層）/反鐵磁層組成。一般的MS雖然ME大得多，但是所需要飽和磁場(chǎng)越 高,也就是說(shuō)磁場(chǎng)靈敏度較低。MSV型MS可以有效提升磁場(chǎng)敏度Sv為0. 0126 %0. 0251 % m/ A ,MSV型MS還具有頻率特性好，信噪比優(yōu)等，在計(jì)算機(jī)信息磁場(chǎng)和高靈敏傳感器方面有廣的應(yīng)用 前景。新一代的MSV型MS將有更高的靈敏度、更好的熱穩(wěn)定性并能加工得更薄，可再生

4、和大批 量生產(chǎn)。10.11.納米新材料配方分類(lèi)顆粒膜巨磁電阻材料顆粒膜是顆粒鑲嵌在薄膜結(jié)合成的CM,顆粒構(gòu)成與薄膜的組成在制備，其呈現(xiàn)巨ME 的最佳鐵磁組成約為15 %25 %,鐵磁顆粒尺寸小于10nm。從理論上考慮,當(dāng)鐵磁顆粒尺寸與電 子平均自由程相當(dāng)時(shí),會(huì)呈現(xiàn)巨ME的極大值。14,隧道結(jié)巨磁電阻納米新材料配方隧道結(jié)是磁性金屬結(jié)構(gòu)，隧道電導(dǎo)和鐵磁電極的磁化方向有關(guān)的現(xiàn)象叫TMR。而隧道 結(jié)通常是由鐵磁薄膜、非磁性IF所構(gòu)成的SANDOUICHI結(jié)構(gòu)，例如Fe/ AI2O3/ Fe，其中AI2O3絕緣 層厚度小于10nm ,目前報(bào)道的室溫巨ME約為18 % ,但其飽和場(chǎng)遠(yuǎn)低于MS、顆粒膜以及P

5、erovskite 化合物。17,顆粒合金薄帶巨磁電阻納米新材料配方和構(gòu)成的顆粒膜一樣，一定要選熱力學(xué)不宜的二元或者多元構(gòu)成，這個(gè)來(lái)說(shuō)，其中必須 有一種是鐵磁材料，現(xiàn)在科研最多的熔淬顆粒體系Co2Cu系統(tǒng)20,Perovskite結(jié)構(gòu)龐磁電阻材料一九九四年以來(lái)，在類(lèi)Perovskite結(jié)構(gòu)Mn系氧化物L(fēng)n1 - xMxMnO3 (其中3價(jià)離子 Ln3 + 包括 La3 + ,Pr3 + ,Nd3 + 和 Sm3 + ,二價(jià)離子 M2 + 包括堿土離子 Ca2 + ,Sr2 + ,Ba2 + 和 Pb2 + ) 中發(fā)現(xiàn)無(wú)論是外延的薄膜還是單晶、多晶塊狀材料均有龐ME(CMR)。23,24,參考實(shí)

6、例納米Ti02屏蔽紫外線的原理T屬于N型半導(dǎo)體,可在防曬產(chǎn)品中使用的TiO2晶型通常是金紅石型，它的寬度(Eg) 為3. 0 eV，當(dāng)波長(zhǎng)小于400 mn的紫外線照射TiO2時(shí)，價(jià)帶上的電子可吸收紫外線而被激發(fā)到 導(dǎo)帶上，同時(shí)產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，因此TiO2具有吸收紫外線的功能。由于納米TiO2粒徑小，粒 小數(shù)比較多，這樣阻擋或截獲紫外線的幾率就大。27,其中對(duì)Tio2中雜質(zhì)的限定如表1所示：29.表1 FDA和EEC對(duì)TiQj中的有害雜質(zhì)的規(guī)定 Tab, 1 Detrimental impurity of titanium dioxide in FDA and EEC_有害雜質(zhì)碑鉛汞銅銘鋅(As) /mg-kg-1 (Pb) /mg-kg-1 (Sb) /mg-kg1 (Hg) /mg-kg-1 (Cu) /mg* kg-1 (Cr) /mg-kg-1 (Zn) /mg*kg-1BaSO/mg.kg-1Sb + Cu + + Zn + BaSO4/mg- k