správy

Ďakujeme za návštevu Prírody.Verzia prehliadača, ktorú používate, má obmedzenú podporu pre CSS.Pre najlepší zážitok vám odporúčame použiť novšiu verziu prehliadača (alebo vypnúť režim kompatibility v Internet Exploreri).Zároveň, aby sme zabezpečili nepretržitú podporu, budeme zobrazovať stránky bez štýlov a JavaScriptu.
Magnetické vlastnosti tvrdého hexaferitu SrFe12O19 (SFO) sú riadené komplexným vzťahom jeho mikroštruktúry, ktorá určuje ich význam pre aplikácie permanentných magnetov.Vyberte skupinu nanočastíc SFO získaných syntézou samovznietenia sól-gélu a vykonajte hĺbkovú charakterizáciu štruktúrnej práškovej rôntgenovej difrakcie (XRPD) pomocou analýzy profilu čiar G(L).Získaná distribúcia veľkosti kryštálov odhaľuje zjavnú závislosť veľkosti v smere [001] od spôsobu syntézy, čo vedie k tvorbe vločkovitých kryštalitov.Okrem toho sa veľkosť nanočastíc SFO určila analýzou transmisnou elektrónovou mikroskopiou (TEM) a odhadol sa priemerný počet kryštalitov v časticiach.Tieto výsledky boli vyhodnotené na ilustráciu tvorby stavov jednej domény pod kritickou hodnotou a aktivačný objem je odvodený z časovo závislých magnetizačných meraní zameraných na objasnenie procesu reverznej magnetizácie tvrdých magnetických materiálov.
Magnetické materiály v nanoúrovni majú veľký vedecký a technologický význam, pretože ich magnetické vlastnosti vykazujú výrazne odlišné správanie v porovnaní s ich objemovou veľkosťou, čo prináša nové perspektívy a aplikácie1,2,3,4.Medzi nanoštruktúrnymi materiálmi sa hexaferit typu M SrFe12O19 (SFO) stal atraktívnym kandidátom na aplikácie permanentných magnetov5.V skutočnosti sa v posledných rokoch vykonalo veľa výskumnej práce na prispôsobení materiálov na báze SFO na nanoúrovni prostredníctvom rôznych metód syntézy a spracovania na optimalizáciu veľkosti, morfológie a magnetických vlastností6,7,8.Okrem toho sa mu venovala veľká pozornosť vo výskume a vývoji výmenných spojovacích systémov9,10.Jeho vysoká magnetokryštalická anizotropia (K = 0,35 MJ/m3) orientovaná pozdĺž osi c jeho hexagonálnej mriežky 11,12 je priamym výsledkom komplexnej korelácie medzi magnetizmom a kryštálovou štruktúrou, kryštalitmi a veľkosťou zŕn, morfológiou a textúrou.Preto je ovládanie vyššie uvedených charakteristík základom pre splnenie špecifických požiadaviek.Obrázok 1 znázorňuje typickú hexagonálnu priestorovú grupu P63/mmc SFO13 a rovinu zodpovedajúcu odrazu štúdie analýzy profilu čiar.
Medzi súvisiacimi charakteristikami redukcie veľkosti feromagnetických častíc, vytvorenie stavu jednej domény pod kritickou hodnotou vedie k zvýšeniu magnetickej anizotropie (v dôsledku vyššieho pomeru plochy povrchu k objemu), čo vedie ku koercitívnemu poľu14,15.Široká oblasť pod kritickým rozmerom (DC) v tvrdých materiáloch (typická hodnota je približne 1 µm) a je definovaná takzvanou koherentnou veľkosťou (DCOH)16: ide o metódu najmenšieho objemu pre demagnetizáciu v koherentnej veľkosti. (DCOH), vyjadrené ako aktivačný objem (VACT) 14. Avšak, ako je znázornené na obrázku 2, hoci veľkosť kryštálov je menšia ako DC, proces inverzie môže byť nekonzistentný.V nanočasticových (NP) komponentoch závisí kritický objem zvratu od magnetickej viskozity (S) a jej závislosť od magnetického poľa poskytuje dôležité informácie o procese prepínania NP magnetizácie17,18.
Hore: Schematický diagram vývoja koercitívneho poľa s veľkosťou častíc, znázorňujúci zodpovedajúci proces obrátenia magnetizácie (upravené z 15).SPS, SD a MD znamenajú superparamagnetický stav, jednu doménu a multidoménu;DCOH a DC sa používajú pre priemer koherencie a kritický priemer.Dole: Náčrty častíc rôznych veľkostí, znázorňujúce rast kryštalitov od monokryštálov po polykryštalické.aoznačujú kryštalit a veľkosť častíc.
Na nanoúrovni sa však zaviedli aj nové komplexné aspekty, ako je silná magnetická interakcia medzi časticami, distribúcia veľkosti, tvar častíc, porucha povrchu a smer ľahkej osi magnetizácie, čo všetko robí analýzu náročnejšou19, 20.Tieto prvky výrazne ovplyvňujú distribúciu energetickej bariéry a zaslúžia si starostlivé zváženie, čím ovplyvňujú režim obrátenia magnetizácie.Na tomto základe je obzvlášť dôležité správne pochopiť koreláciu medzi magnetickým objemom a fyzikálnym nanoštruktúrovaným hexaferitom typu M SrFe12O19.Preto sme ako modelový systém použili súbor SFO pripravených metódou sol-gél zdola nahor a nedávno sme uskutočnili výskum.Predchádzajúce výsledky naznačujú, že veľkosť kryštalitov je v rozsahu nanometrov a spolu s tvarom kryštalitov závisí od použitého tepelného spracovania.Okrem toho kryštalinita takýchto vzoriek závisí od spôsobu syntézy a na objasnenie vzťahu medzi kryštalitmi a veľkosťou častíc je potrebná podrobnejšia analýza.Aby sa tento vzťah odhalil, pomocou analýzy transmisnej elektrónovej mikroskopie (TEM) kombinovanej s Rietveldovou metódou a analýzou čiarového profilu vysokej štatistickej rôntgenovej práškovej difrakcie sa starostlivo analyzovali parametre kryštálovej mikroštruktúry (tj kryštály a veľkosť častíc, tvar). .XRPD) režim.Štrukturálna charakterizácia má za cieľ určiť anizotropné charakteristiky získaných nanokryštálov a dokázať uskutočniteľnosť analýzy líniového profilu ako robustnej techniky na charakterizáciu rozšírenia píkov do rozsahu nanometrov (feritových) materiálov.Zistilo sa, že objemovo vážená distribúcia veľkosti kryštalitov G(L) silne závisí od kryštalografického smeru.V tejto práci ukazujeme, že na presnú extrakciu parametrov súvisiacich s veľkosťou sú skutočne potrebné doplnkové techniky, aby sa presne opísala štruktúra a magnetické charakteristiky takýchto práškových vzoriek.Študoval sa aj proces reverznej magnetizácie, aby sa objasnil vzťah medzi charakteristikami morfologickej štruktúry a magnetickým správaním.
Rietveldova analýza údajov rôntgenovej práškovej difrakcie (XRPD) ukazuje, že veľkosť kryštálov pozdĺž osi c môže byť upravená vhodným tepelným spracovaním.Špecificky ukazuje, že rozšírenie vrcholu pozorované v našej vzorke je pravdepodobne spôsobené anizotropným tvarom kryštalitu.Okrem toho konzistencia medzi stredným priemerom analyzovaným Rietveldom a Williamson-Hallovým diagramom (av tabuľke S1) ukazuje, že kryštality sú takmer bez napätia a nedochádza k štrukturálnej deformácii.Vývoj distribúcie veľkosti kryštalitov v rôznych smeroch zameriava našu pozornosť na získanú veľkosť častíc.Analýza nie je jednoduchá, pretože vzorka získaná samovznietením sól-gélu je zložená z aglomerátov častíc s poréznou štruktúrou6,9 ,21.TEM sa používa na podrobnejšie štúdium vnútornej štruktúry testovanej vzorky.Typické snímky svetlého poľa sú uvedené na obrázku 3a-c (podrobný popis analýzy nájdete v časti 2 doplnkových materiálov).Vzorka pozostáva z častíc v tvare malých kúskov.Krvné doštičky sa spájajú a vytvárajú porézne agregáty rôznych veľkostí a tvarov.Aby bolo možné odhadnúť distribúciu veľkosti krvných doštičiek, bola manuálne zmeraná plocha 100 častíc každej vzorky pomocou softvéru ImageJ.Priemer ekvivalentného kruhu s rovnakou plochou častíc ako hodnota sa pripisuje reprezentatívnej veľkosti každého meraného kusu.Výsledky vzoriek SFOA, SFOB a SFOC sú zhrnuté na obrázku 3d-f a uvádza sa aj hodnota priemerného priemeru.Zvýšenie teploty spracovania zvyšuje veľkosť častíc a ich distribučnú šírku.Z porovnania medzi VTEM a VXRD (tabuľka 1) je možné vidieť, že v prípade vzoriek SFOA a SFOB priemerný počet kryštalitov na časticu indikuje polykryštalickú povahu týchto lamiel.Na rozdiel od toho je objem častíc SFOC porovnateľný s priemerným objemom kryštálov, čo naznačuje, že väčšina lamiel sú monokryštály.Poukazujeme na to, že zdanlivé veľkosti TEM a röntgenovej difrakcie sú odlišné, pretože v druhom prípade meriame koherentný rozptylový blok (môže byť menší ako normálna vločka): Okrem toho malá chybová orientácia týchto rozptylov domény budú vypočítané difrakciou .
Snímky TEM v jasnom poli (a) SFOA, (b) SFOB a (c) SFOC ukazujú, že sú zložené z častíc doštičkovitého tvaru.Zodpovedajúce distribúcie veľkostí sú zobrazené v histograme panelu (df).
Ako sme si všimli aj v predchádzajúcej analýze, kryštality vo vzorke skutočného prášku tvoria polydisperzný systém.Pretože röntgenová metóda je veľmi citlivá na koherentný rozptylový blok, na opísanie jemných nanoštruktúr je potrebná dôkladná analýza údajov o práškovej difrakcii.Veľkosť kryštalitov sa tu diskutuje prostredníctvom charakterizácie objemovo váženej distribučnej funkcie veľkosti kryštálov G(L)23, ktorú možno interpretovať ako hustotu pravdepodobnosti nájdenia kryštálov predpokladaného tvaru a veľkosti a jej hmotnosť je úmerná to.Objem v analyzovanej vzorke.S prizmatickým tvarom kryštalitu možno vypočítať priemernú objemovo váženú veľkosť kryštalitu (priemerná dĺžka strany v smeroch [100], [110] a [001]).Preto sme vybrali všetky tri vzorky SFO s rôznymi veľkosťami častíc vo forme anizotropných vločiek (pozri odkaz 6), aby sme vyhodnotili účinnosť tohto postupu na získanie presnej distribúcie veľkosti kryštálov materiálov v nanoúrovni.Aby sa vyhodnotila anizotropná orientácia feritových kryštálov, analýza profilu čiar sa uskutočnila na údajoch XRPD vybraných píkov.Testované vzorky SFO neobsahovali vhodnú (čistú) difrakciu vyššieho rádu z rovnakej sady kryštálových rovín, takže nebolo možné oddeliť príspevok rozšírenia čiary od veľkosti a skreslenia.Zároveň je pozorované rozšírenie difrakčných čiar pravdepodobnejšie spôsobené efektom veľkosti a priemerný tvar kryštalitu sa overuje analýzou niekoľkých čiar.Obrázok 4 porovnáva objemovo váženú funkciu distribúcie veľkosti kryštalitov G(L) pozdĺž definovaného kryštalografického smeru.Typická forma distribúcie veľkosti kryštalitov je lognormálna distribúcia.Jednou z charakteristík všetkých získaných veľkostných distribúcií je ich unimodalita.Vo väčšine prípadov možno túto distribúciu pripísať určitému definovanému procesu tvorby častíc.Rozdiel medzi priemernou vypočítanou veľkosťou vybraného píku a hodnotou extrahovanou z Rietveldovej spresnenia je v prijateľnom rozsahu (vzhľadom na to, že postupy kalibrácie prístroja sa medzi týmito metódami líšia) a je rovnaký ako ten zo zodpovedajúceho súboru rovín podľa Debye Získaná priemerná veľkosť je v súlade so Scherrerovou rovnicou, ako je uvedené v tabuľke 2. Trend objemovej priemernej veľkosti kryštálov dvoch rôznych techník modelovania je veľmi podobný a odchýlka absolútnej veľkosti je veľmi malá.Aj keď môžu existovať nezhody s Rietveldom, napríklad v prípade (110) odrazu SFOB, môže to súvisieť so správnym určením pozadia na oboch stranách zvoleného odrazu vo vzdialenosti 1 stupeň 2θ v každom smer.Napriek tomu vynikajúca zhoda medzi týmito dvoma technológiami potvrdzuje relevantnosť metódy.Z analýzy rozšírenia píkov je zrejmé, že veľkosť pozdĺž [001] má špecifickú závislosť od spôsobu syntézy, čo vedie k tvorbe vločkovitých kryštálov v SFO6,21 syntetizovaných sol-gélom.Táto vlastnosť otvára cestu pre použitie tejto metódy na navrhovanie nanokryštálov s preferenčnými tvarmi.Ako všetci vieme, komplexná kryštálová štruktúra SFO (ako je znázornená na obrázku 1) je jadrom feromagnetického správania SFO12, takže charakteristiky tvaru a veľkosti možno upraviť tak, aby sa optimalizoval dizajn vzorky pre aplikácie (ako sú trvalé súvisiace s magnetom).Zdôrazňujeme, že analýza veľkosti kryštálov je účinný spôsob, ako opísať anizotropiu tvarov kryštalitov, a ďalej posilňuje predtým získané výsledky.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC vybraný odraz (100), (110), (004) objemovo vážená distribúcia veľkosti kryštálov G(L).
Aby sme vyhodnotili účinnosť postupu na získanie presnej distribúcie veľkosti kryštálov nano-práškových materiálov a aplikovali ho na zložité nanoštruktúry, ako je znázornené na obrázku 5, overili sme, že táto metóda je účinná v nanokompozitných materiáloch (nominálne hodnoty).Presnosť puzdra je zložená z SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w %).Tieto výsledky sú plne v súlade s Rietveldovou analýzou (pre porovnanie pozri nadpis na obrázku 5) a v porovnaní s jednofázovým systémom môžu nanokryštály SFO zvýrazniť morfológiu podobnú platni.Očakáva sa, že tieto výsledky aplikujú túto analýzu profilu čiar na zložitejšie systémy, v ktorých sa môže prekrývať niekoľko rôznych kryštálových fáz bez straty informácií o ich príslušných štruktúrach.
Objemovo vážená distribúcia veľkosti kryštálov G(L) vybraných odrazov SFO ((100), (004)) a CFO (111) v nanokompozitoch;pre porovnanie, zodpovedajúce hodnoty Rietveldovej analýzy sú 70(7), 45(6) a 67(5) nm6.
Ako je znázornené na obrázku 2, určenie veľkosti magnetickej domény a správny odhad fyzického objemu sú základom pre popis takýchto zložitých systémov a pre jasné pochopenie interakcie a štruktúrneho poriadku medzi magnetickými časticami.Nedávno sa podrobne študovalo magnetické správanie vzoriek SFO s osobitnou pozornosťou na reverzný proces magnetizácie, aby sa študovala ireverzibilná zložka magnetickej susceptibility (χirr) (obrázok S3 je príkladom SFOC)6.Aby sme získali hlbšie pochopenie mechanizmu obrátenia magnetizácie v tomto nanosystéme založenom na ferite, vykonali sme meranie magnetickej relaxácie v reverznom poli (HREV) po nasýtení v danom smere.Zvážte \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (pozri obrázok 6 a doplnkový materiál pre ďalšie podrobnosti) a potom získajte aktivačný objem (VACT).Keďže ho možno definovať ako najmenší objem materiálu, ktorý možno koherentne zvrátiť pri udalosti, tento parameter predstavuje „magnetický“ objem zapojený do procesu zvrátenia.Naša hodnota VACT (pozri tabuľku S3) zodpovedá gule s priemerom približne 30 nm, definovanej ako koherentný priemer (DCOH), ktorý opisuje hornú hranicu obrátenia magnetizácie systému koherentnou rotáciou.Hoci existuje obrovský rozdiel vo fyzickom objeme častíc (SFOA je 10-krát väčší ako SFOC), tieto hodnoty sú pomerne konštantné a malé, čo naznačuje, že mechanizmus obrátenia magnetizácie všetkých systémov zostáva rovnaký (v súlade s tým, čo tvrdíme). je systém s jednou doménou) 24 .Nakoniec má VACT oveľa menší fyzický objem ako analýza XRPD a TEM (VXRD a VTEM v tabuľke S3).Preto môžeme konštatovať, že proces prepínania sa nevyskytuje iba prostredníctvom koherentnej rotácie.Všimnite si, že výsledky získané použitím rôznych magnetometrov (obrázok S4) poskytujú celkom podobné hodnoty DCOH.V tomto ohľade je veľmi dôležité definovať kritický priemer častice s jednou doménou (DC), aby sa určil najrozumnejší reverzný proces.Podľa našej analýzy (pozri doplnkový materiál) môžeme usúdiť, že získaný VACT zahŕňa nekoherentný rotačný mechanizmus, pretože DC (~0,8 µm) je veľmi ďaleko od DC (~0,8 µm) našich častíc, teda vytvorenie doménových stien nie je Potom získal silnú podporu a získal konfiguráciu jednej domény.Tento výsledok možno vysvetliť vytvorením interakčnej domény25, 26. Predpokladáme, že jediný kryštalit sa podieľa na interakčnej doméne, ktorá sa rozširuje na vzájomne prepojené častice v dôsledku heterogénnej mikroštruktúry týchto materiálov27,28.Hoci röntgenové metódy sú citlivé iba na jemnú mikroštruktúru domén (mikrokryštálov), merania magnetickej relaxácie poskytujú dôkaz o zložitých javoch, ktoré sa môžu vyskytnúť v nanoštruktúrovaných SFO.Optimalizáciou nanometrovej veľkosti zŕn SFO je preto možné zabrániť prechodu na proces inverzie s viacerými doménami, čím sa zachová vysoká koercivita týchto materiálov.
a) Časovo závislá magnetizačná krivka SFOC meraná pri rôznych hodnotách HREV reverzného poľa po nasýtení pri -5 T a 300 K (uvedené vedľa experimentálnych údajov) (magnetizácia je normalizovaná podľa hmotnosti vzorky);pre prehľadnosť, vložka ukazuje experimentálne údaje 0,65 T poľa (čierny kruh), ktoré najlepšie vyhovuje (červená čiara) (magnetizácia je normalizovaná na počiatočnú hodnotu M0 = M(t0));(b) zodpovedajúca magnetická viskozita (S) je inverzná k funkcii SFOC A poľa (čiara je vodítkom pre oko);c) schému aktivačného mechanizmu s podrobnosťami o fyzickej/magnetickej stupnici dĺžky.
Všeobecne povedané, obrátenie magnetizácie sa môže vyskytnúť prostredníctvom série lokálnych procesov, ako je nukleácia steny domény, šírenie a prichytenie a uvoľnenie.V prípade feritových častíc s jednou doménou je aktivačný mechanizmus sprostredkovaný nukleáciou a je spustený zmenou magnetizácie menšou ako je celkový objem magnetického obrátenia (ako je znázornené na obrázku 6c)29.
Medzera medzi kritickým magnetizmom a fyzikálnym priemerom naznačuje, že nekoherentný režim je sprievodným javom obrátenia magnetickej domény, čo môže byť spôsobené nehomogenitami materiálu a nerovnosťami povrchu, ktoré sa stanú korelovanými, keď sa veľkosť častíc zvýši o 25, čo vedie k odchýlke od jednotný stav magnetizácie.
Preto môžeme konštatovať, že v tomto systéme je proces obrátenia magnetizácie veľmi komplikovaný a snahy o zmenšenie veľkosti v nanometrovej škále zohrávajú kľúčovú úlohu v interakcii medzi mikroštruktúrou feritu a magnetizmom..
Pochopenie zložitého vzťahu medzi štruktúrou, formou a magnetizmom je základom pre navrhovanie a vývoj budúcich aplikácií.Analýza profilu čiar vybraného XRPD obrazca SrFe12O19 potvrdila anizotropný tvar nanokryštálov získaných našou metódou syntézy.V kombinácii s analýzou TEM sa dokázala polykryštalická povaha tejto častice a následne sa potvrdilo, že veľkosť SFO skúmaná v tejto práci bola nižšia ako kritický priemer jednej domény, napriek dôkazom rastu kryštalitov.Na tomto základe navrhujeme proces ireverzibilnej magnetizácie založený na vytvorení interakčnej domény zloženej zo vzájomne prepojených kryštalitov.Naše výsledky dokazujú úzku koreláciu medzi morfológiou častíc, kryštálovou štruktúrou a veľkosťou kryštálov, ktoré existujú na úrovni nanometrov.Cieľom tejto štúdie je objasniť proces reverznej magnetizácie tvrdých nanoštruktúrovaných magnetických materiálov a určiť úlohu mikroštruktúrnych charakteristík vo výslednom magnetickom správaní.
Vzorky boli syntetizované s použitím kyseliny citrónovej ako chelatačného činidla/paliva podľa metódy samovznietenia sol-gélu opísanej v referencii 6. Podmienky syntézy boli optimalizované tak, aby sa získali tri rôzne veľkosti vzoriek (SFOA, SFOB, SFOC), ktoré boli získané vhodnými úpravami žíhaním pri rôznych teplotách (1000, 900 a 800 °C, v tomto poradí).Tabuľka S1 sumarizuje magnetické vlastnosti a zisťuje, že sú relatívne podobné.Podobným spôsobom bol pripravený aj nanokompozit SrFe12019/CoFe204 40/60 w/w %.
Difrakčný obrazec sa meral pomocou žiarenia CuKa (A = 1,5418 Á) na práškovom difraktometri Bruker D8 a šírka štrbiny detektora sa nastavila na 0,2 mm.Použite počítadlo VANTEC na zber údajov v rozsahu 2θ 10-140°.Teplota počas zaznamenávania údajov sa udržiavala na 23 ± 1 °C.Odraz sa meria technológiou step-and-scan a dĺžka kroku všetkých testovacích vzoriek je 0,013° (2théta);maximálna špičková hodnota meracej vzdialenosti je -2,5 a + 2,5° (2theta).Pre každý vrchol je vypočítaných celkovo 106 kvánt, zatiaľ čo pre chvost je to asi 3000 kvánt.Niekoľko experimentálnych píkov (oddelených alebo čiastočne sa prekrývajúcich) bolo vybraných na ďalšiu simultánnu analýzu: (100), (110) a (004), ktoré sa vyskytli pri Braggovom uhle blízkom Braggovmu uhlu registračnej čiary SFO.Experimentálna intenzita bola korigovaná na Lorentzov polarizačný faktor a pozadie bolo odstránené s predpokladanou lineárnou zmenou.Na kalibráciu prístroja a rozšírenie spektra sa použil štandard NIST LaB6 (NIST 660b).Použite LWL (Louer-Weigel-Louboutin) dekonvolučnú metódu 30,31 na získanie čistých difrakčných čiar.Táto metóda je implementovaná v programe profilovej analýzy PROFIT-software32.Z prispôsobenia údajov o nameranej intenzite vzorky a štandardu pomocou pseudo Voigtovej funkcie sa extrahuje zodpovedajúci správny obrys čiary f(x).Funkcia distribúcie veľkosti G(L) je určená z f(x) podľa postupu uvedeného v odkaze 23. Ďalšie podrobnosti nájdete v doplnkovom materiáli.Ako doplnok k analýze profilu čiar sa na vykonanie Rietveldovej analýzy na dátach XRPD používa program FULLPROF (podrobnosti možno nájsť v Maltoni et al. 6).Stručne povedané, v Rietveldovom modeli sú difrakčné vrcholy opísané modifikovanou Thompson-Cox-Hastings pseudo Voigtovou funkciou.LeBailovo spresnenie údajov sa uskutočnilo na štandarde NIST LaB6 660b, aby ilustroval príspevok nástroja k rozšíreniu vrcholu.Podľa vypočítanej FWHM (plná šírka pri polovičnej intenzite vrcholu) možno na výpočet objemovo váženej priemernej veľkosti koherentnej rozptylovej kryštalickej domény použiť Debye-Scherrerovu rovnicu:
Kde λ je vlnová dĺžka röntgenového žiarenia, K je tvarový faktor (0,8-1,2, zvyčajne sa rovná 0,9) a θ je Braggov uhol.Týka sa to: zvoleného odrazu, zodpovedajúcej sady rovín a celého vzoru (10-90°).
Okrem toho sa na analýzu TEM použil mikroskop Philips CM200 pracujúci pri 200 kV a vybavený vláknom LaB6, aby sa získali informácie o morfológii častíc a distribúcii veľkosti.
Meranie relaxácie magnetizácie sa vykonáva pomocou dvoch rôznych prístrojov: Systém merania fyzikálnych vlastností (PPMS) od Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), vybavený 9T supravodivým magnetom, a MicroSense Model 10 VSM s elektromagnetom.Pole je 2 T, vzorka je nasýtená v poli (μ0HMAX:-5 T a 2 T, v tomto poradí pre každý prístroj), a potom sa aplikuje reverzné pole (HREV), aby sa vzorka dostala do oblasti prepínania (blízko HC ) a potom sa zaznamenáva pokles magnetizácie ako funkcia času počas 60 minút.Meranie sa vykonáva pri 300 K. Zodpovedajúci aktivačný objem sa vyhodnocuje na základe nameraných hodnôt opísaných v doplnkovom materiáli.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Magnetické poruchy v nanoštruktúrnych materiáloch.V novej magnetickej nanoštruktúre 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. a Nordblad, P. Kolektívne magnetické správanie.V novom trende nanočasticového magnetizmu, strany 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Magnetická relaxácia v systémoch jemných častíc.Progress in Chemical Physics, str. 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ atď. Nová štruktúra a fyzika nanomagnetov (pozvaní).J. Application Physics 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. atď. Tematický prehľad: pokrok a vyhliadky aplikácií permanentných magnetov s tvrdým hexaferitom.J. Physics.D. Prihlás sa na fyziku (2020).
Maltoni, P. atď. Optimalizáciou syntézy a magnetických vlastností nanokryštálov SrFe12O19 sa ako permanentné magnety používajú duálne magnetické nanokompozity.J. Physics.D. Požiadajte o štúdium fyziky 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. atď. Objasniť vzťah medzi morfológiou nanočastíc, jadrovou/magnetickou štruktúrou a magnetickými vlastnosťami spekaných magnetov SrFe12O19.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. atď. Optimalizácia magnetických vlastností tvrdých a mäkkých materiálov na výrobu výmenných pružinových permanentných magnetov.J. Physics.D. Požiadajte o štúdium fyziky 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. atď. Upravte magnetické vlastnosti tvrdých-mäkkých nanoštruktúr SrFe12O19/CoFe2O4 prostredníctvom zloženia/fázovej väzby.J. Physics.Chemistry C 125, 5927-5936 (2021).
Maltoni, P. atď. Preskúmajte magnetickú a magnetickú väzbu nanokompozitov SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4.J. Mag.Mag.Alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferity: Prehľad syntézy, výkonu a použitia hexaferitovej keramiky.Upraviť.Alma mater.veda.57, 1191 – 1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D vizualizačný systém pre elektronickú a štrukturálnu analýzu.J. Applied Process Crystallography 41, 653-658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Magnetická interakcia.Frontiers in Nanoscience, s. 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. atď. Korelácia medzi štruktúrou veľkosti/domény vysoko kryštalických nanočastíc Fe3O4 a magnetickými vlastnosťami.veda.Zástupca 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Magnetické a magnetické materiály.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. a kol.Magnetická interakcia v nanoporéznych zložkách nanočastíc CoFe2O4 potiahnutých oxidom kremičitým s kubickou magnetickou anizotropiou.Nanotechnológia 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Obmedzenia úvah o magnetických záznamových médiách.J. Mag.Mag.Alma mater.200, 616-633 (1999).
Lavorato, GC atď. Magnetická interakcia a energetická bariéra v duálnych magnetických nanočasticiach jadro/obal.J. Physics.Chémia C 119, 15755 – 15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Magnetické vlastnosti nanočastíc: mimo vplyvu veľkosti častíc.Chémia jedno euro.J. 15, 7822-7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Zlepšiť magnetické vlastnosti riadením morfológie nanokryštálov SrFe12O19.veda.Zástupca 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. a Eliceiri, K. NIH Image to ImageJ: 25 rokov analýzy obrazu.A. Nat.Metóda 9, 676-682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Hladkosť a platnosť distribúcie veľkosti kryštálov v analýze röntgenového profilu.J. Applied Process Crystallography 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, atď. Magnetická viskozita a mikroštruktúra: závislosť veľkosti častíc od aktivačného objemu.J. Applied Physics 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. a Laureti, S. v magnetickom zázname s ultra vysokou hustotou.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd nanoštruktúry a obrátenie magnetizácie filmu.J. Application Physics 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Vývoj interakčnej domény v textúrovanom jemnozrnnom magnete Nd2Fe14B.J. Application Physics 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Magnetické vytvrdzovanie závislé od veľkosti v nanočasticiach CoFe2O4: účinok povrchového spinového sklonu.J. Physics.D. Požiadajte o štúdium fyziky 53, 504004 (2020).