[发明专利]磁场控制的磁性纳米线的测量方法

权利要求书

1.一种磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：配置磁性纳米线制备溶液：以去离子水为溶剂，加入NiSO₄·6H₂O主液、H₃BO₃缓冲剂和Na₃C₆H₅O₇·2H₂O络合剂配制溶液并充分混合，再用H₂SO₄溶液和NaOH溶液调节pH值至2～3；

S2：进行磁性纳米线的制备与分散：利用恒电流脉冲电沉积在阳极氧化铝模板中沉积磁性纳米线，沉积电流为10～50 mA，沉积温度为40～50 ℃，沉积时长为20～40分钟，沉积完成后用浓度为0.9～1.1mol/L的NaOH浸泡阳极氧化铝模板 2～4小时，温度为60～70 ℃；最后将NaOH溶液置换为无水乙醇，置换5～7次；

S3：进行指状电极的光刻与刻蚀，所述的指状电极包括若干个相互平行且等间距设置的条形电极单元，单个条形电极单元的宽度为基准宽度，相邻两个条形电极单元首尾连接形成了连续波浪形结构；指状电极制作步骤如下：

S3.1：镀膜：先清洗硅片，再利用磁控溅射系统溅射Ta/Cu/Au或者Cr/Cu/Au三层膜于硅片上；

S3.2：光刻：用恒温台对硅片进行预烘，再利用悬涂机涂上正胶；再利用恒温台烘干；用紫外光刻机与基准宽度的指状电极掩膜版对硅片进行对准曝光，然后将曝光后的硅片放置于显影液中，再用去离子水清洗，用显微镜观察显影情况；

S3.3：刻蚀：先将离子束刻蚀机腔体抽真空，再利用的氩离子对硅片表面进行轰击，每轰击2～3分钟停5～6分钟分钟，轰两次，最后取出硅片，完成电极制作；

S4：搭建操作平台：先将有电极的硅片粘到载玻片或者一个不显磁性的薄片上，其中指状电极的条形电极单元应与磁体或线圈提供的固定磁场垂直，再将载波片固定在磁体上或线圈中；

S5：进行磁性纳米线的桥接：吸取5～10μL的磁性纳米线溶液，滴于指状电极的条形电极单元处；

S6：利用显微镜观察磁性纳米线的状态，并根据单个磁性纳米线横跨条形电极单元的个数得出单个磁性纳米线的长度。

2.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S3.1中，每一层镀膜的厚度为10 nm。

3.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S3中，制作的指状电极的规格为条形电极单元宽度2～10μm，条形电极单元长度为50～200μm。

4.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S3.2中，用110 ℃恒温台对硅片进行预烘60s，再利用悬涂机涂上正胶，恒温台利用110 ℃的温度烘干90秒；用紫外光刻机与基准宽度7μm的指状电极掩膜版对硅片进行对准曝光，然后将曝光后的硅片放置于显影液中20秒，再用去离子水清洗，用显微镜观察显影情况。

5.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S3.3中，刻蚀：先将离子束刻蚀机腔体抽真空到5×10^-4 pa，再利用的氩离子对硅片表面进行轰击，每轰击2分钟停5分钟，轰两次，最后取出硅片，完成电极制作。

6.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S4中，选用的可产生磁场的装置为柱形磁体或能产生定向磁场的线圈。

7.根据权利要求1所述的磁场控制的磁性纳米线的测量方法，其特征在于：在步骤S6中，先用光学显微镜的×10倍镜观察指状电极位置，确定焦距；再依次通过×20、×50、×100倍镜来观察电极与磁性纳米线的桥接情况，观察到清晰的单个磁性纳米线后，根据单个磁性纳米线横跨条形电极单元的个数，来计算出单个磁性纳米线的长度。