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非晶态碳纳米纤维的磁性

   

碳材料通常显示为抗磁性,但当碳材料的尺度降低到纳米尺寸时,由于纳米尺寸效应或内部结构的变化,其磁性会发生很大的变化。本文利用热化学气相沉积技术合成一种非晶碳纳米纤维(ACNFs)。这种非晶碳纳米纤维具有双分支结构,其中两个纳米线分支分别垂直生长于催化剂铜纳米颗粒的两个{111}面上。经过Raman光谱与高分辨TEM分析,我们发现每个非晶纳米线分支由无序的局域化纳米石墨碎片所构成,这些石墨碎片进而由数个石墨烯单层所组成,同时这些石墨烯单层表面具有大量的缺陷。通过超导量子干涉仪(SQUID)的测量表征,在2K、5K、10K下,这种非晶碳纳米纤维具有典型的顺磁性特征,其磁矩可能起源于石墨烯单层中的大量缺陷。

(a) Low-magnication SEM plane view image of ACNFs, (b) TEM plane view image of a representative ACNF, and (c) the SAED of the ACNF shown in (b).

 

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