磁性納米顆粒在催化、生物醫用、磁記錄以及高性能永磁體等領域都具有重要的應用前景。在這些應用以及相關研究中，納米顆粒的尺寸、形貌對磁性及其相關性能影響至關重要，因此如何探索出一種簡便的納米顆粒的合成方法具有重要意義。在各種磁性納米材料中，化學有序的L10結構的Co(Fe)Pt納米顆粒由于具有高的磁晶各向異性和良好的化學穩定性，因此受到廣泛關注。對Fe(Co)Pt納米顆粒的可控制備，一般采取的方法是化學液相熱分解，得到化學無序的FCC結構的Fe(Co)Pt，需要進一步在550度以上的高溫退火中獲得化學和磁有序的L10結構。為了避免高溫退火中出現的納米顆粒團聚和長大現象，研究者一般采用的是在Fe(Co)Pt表面包覆一層保護層如SiO2等物質，或利用NaCl顆粒隔絕Fe(Co)Pt來避免高溫退火時的團聚長大現象。這些獲得L10-FePt的都需要兩步，即液相合成和高溫退火，方法繁瑣，納米顆粒的產量低，成分也不易控制。

　　中國科學院寧波材料技術與工程研究所稀土磁性功能材料研究室納米磁性材料研究團隊發現了一種固相燒結制備高溫化學和磁有序納米顆粒的方法，與傳統的L10-Fe(Co)Pt納米顆粒采用的液相熱分解然后高溫退火兩步合成方法不同的是，該固相燒結方法可以一步合成出L10結構的硬磁納米顆粒。該研究組首先利用有機金屬鹽在碳膜上生長出具有高度結晶性、單分散性，平均尺寸為12nm的L10結構的Fe(Co)Pt納米顆粒。在基片上生長出的納米顆粒雖然在磁記錄等領域具有重要的應用前景，但無法收集，產量又少，這限制了在其它領域的應用。

　　近期該研究組又開發出一種新型綠色、宏量制備的硬磁納米顆粒的合成方法。這種合成方法利用NaCl顆粒作為FePt納米顆粒形核和長大的介質，并且NaCl顆粒又可以在高溫燒結時作為FePt納米顆粒相互隔絕的介質避免了團聚和長大現象的發生；在納米顆粒合成好后作為介質的NaCl又可以簡單去除。所獲得的FePt納米顆粒的尺寸可在6.2~15nm調控，矯頑力可在3.15~21.5kOe調控。該工作發表在GreenChem 18,417,2016; DOI: 10.1039/c5gc01253h，并申請了中國專利：一種制備化學和磁有序相納米顆粒的方法，申請號：201410437402.8。

　　這一研究成果是繼該研究組在利用液相法實現FePt納米顆粒的形貌控制[IEEE T. Trans. 49,3307(2013);50,2102704(2014)]、尺寸控制[Nanoscale, 5,2454,(2013)]，利用固相法在基片上實現L10-Fe(Co)Pt納米顆粒制備[Nanoscale 7,975,2015]之后的又一突破性研究進展。相關工作申請專利4項。該系列工作獲得國家自然基金青年基金及優秀青年基金項目、國家“973”項目、中科院重點部署等項目的資助。

圖1. 固相法合成FePt納米顆粒的制備工藝示意圖 

圖2. 合成溫度與尺寸和磁性的關系