nuus

Dankie dat jy die Natuur besoek het.Die blaaierweergawe wat jy gebruik het beperkte ondersteuning vir CSS.Vir die beste ervaring, beveel ons aan dat jy 'n nuwer weergawe van die blaaier gebruik (of die versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer afskakel).Terselfdertyd, om volgehoue ​​ondersteuning te verseker, sal ons werwe sonder style en JavaScript vertoon.
Die magnetiese eienskappe van SrFe12O19 (SFO) harde heksaferriet word beheer deur die komplekse verhouding van sy mikrostruktuur, wat hul relevansie vir permanente magneettoepassings bepaal.Kies 'n groep SFO nanopartikels verkry deur sol-gel spontane verbrandingsintese, en voer in-diepte strukturele X-straal poeier diffraksie (XRPD) karakterisering uit deur G(L) lyn profiel analise.Die verkrygde kristalliet grootte verspreiding openbaar die ooglopende afhanklikheid van die grootte langs die [001] rigting op die sintese metode, wat lei tot die vorming van skilferige kristalliete.Daarbenewens is die grootte van SFO nanopartikels bepaal deur transmissie-elektronmikroskopie (TEM) analise, en die gemiddelde aantal kristalliete in die deeltjies is beraam.Hierdie resultate is geëvalueer om die vorming van enkeldomeintoestande onder die kritieke waarde te illustreer, en die aktiveringsvolume word afgelei van tydafhanklike magnetiseringsmetings, wat daarop gemik is om die omgekeerde magnetiseringsproses van harde magnetiese materiale toe te lig.
Nanoskaal magnetiese materiale het groot wetenskaplike en tegnologiese betekenis, omdat hul magnetiese eienskappe aansienlik verskillende gedrag vertoon in vergelyking met hul volumegrootte, wat nuwe perspektiewe en toepassings bring1,2,3,4.Onder nanogestruktureerde materiale het M-tipe heksaferriet SrFe12O19 (SFO) 'n aantreklike kandidaat vir permanente magneettoepassings5 geword.Trouens, in onlangse jare is baie navorsingswerk gedoen om SFO-gebaseerde materiale op die nanoskaal aan te pas deur 'n verskeidenheid sintese- en verwerkingsmetodes om grootte, morfologie en magnetiese eienskappe te optimaliseer6,7,8.Daarbenewens het dit groot aandag gekry in die navorsing en ontwikkeling van uitruilkoppelingstelsels9,10.Sy hoë magnetokristallyne anisotropie (K = 0,35 MJ/m3) georiënteer langs die c-as van sy seskantige rooster 11,12 is 'n direkte gevolg van die komplekse korrelasie tussen magnetisme en kristalstruktuur, kristalliete en korrelgrootte, morfologie en tekstuur.Daarom is die beheer van bogenoemde eienskappe die basis om aan spesifieke vereistes te voldoen.Figuur 1 illustreer die tipiese seskantige spasiegroep P63/mmc van SFO13, en die vlak wat ooreenstem met die refleksie van die lynprofielontledingstudie.
Onder die verwante kenmerke van ferromagnetiese deeltjiegrootte-vermindering, lei die vorming van 'n enkele domeintoestand onder die kritieke waarde tot 'n toename in magnetiese anisotropie (as gevolg van 'n hoër oppervlakte-area-tot-volume-verhouding), wat lei tot 'n koërsiewe veld14,15.Die wye area onder die kritieke dimensie (DC) in harde materiale (tipiese waarde is ongeveer 1 µm), en word gedefinieer deur die sogenaamde koherente grootte (DCOH)16: dit verwys na die kleinste volume metode vir demagnetisering in die koherente grootte (DCOH), Uitgedruk as die aktiveringsvolume (VACT) 14. Soos getoon in Figuur 2, alhoewel die kristalgrootte kleiner as DC is, kan die inversieproses egter inkonsekwent wees.In nanopartikel (NP) komponente hang die kritieke volume van omkering af van die magnetiese viskositeit (S), en die magnetiese veldafhanklikheid daarvan verskaf belangrike inligting oor die skakelproses van NP-magnetisering17,18.
Bo: Skematiese diagram van die evolusie van die dwangveld met deeltjiegrootte, wat die ooreenstemmende magnetisasie-omkeerproses toon (aangepas vanaf 15).SPS, SD en MD staan ​​onderskeidelik vir superparamagnetiese toestand, enkeldomein en multidomein;DCOH en DC word onderskeidelik vir koherensie deursnee en kritieke deursnee gebruik.Onder: Sketse van deeltjies van verskillende groottes, wat die groei van kristalliete van enkelkristal tot polikristallyn toon.enkristalliet en deeltjiegrootte onderskeidelik aan te dui.
Op die nanoskaal is egter ook nuwe komplekse aspekte bekendgestel, soos sterk magnetiese interaksie tussen deeltjies, grootteverspreiding, deeltjievorm, oppervlakafwyking en die rigting van die maklike magnetiseringsas, wat alles die analise meer uitdagend maak19, 20 .Hierdie elemente beïnvloed die verspreiding van energieversperring aansienlik en verdien noukeurige oorweging, en beïnvloed sodoende die magnetisasie-omkeermodus.Op hierdie basis is dit veral belangrik om die korrelasie tussen die magnetiese volume en die fisiese nanogestruktureerde M-tipe heksaferriet SrFe12O19 korrek te verstaan.Daarom, as 'n modelstelsel, het ons 'n stel SFO's gebruik wat voorberei is deur 'n bottom-up sol-gel metode, en het onlangs navorsing gedoen.Die vorige resultate dui aan dat die grootte van die kristalliete in die nanometerreeks is, en dit, tesame met die vorm van die kristalliete, hang af van die hittebehandeling wat gebruik word.Daarbenewens hang die kristalliniteit van sulke monsters af van die sintesemetode, en meer gedetailleerde ontleding word vereis om die verband tussen kristalliete en deeltjiegrootte te verduidelik.Om hierdie verwantskap te openbaar, is die kristalmikrostruktuurparameters (dws kristalliete en deeltjiegrootte, vorm) noukeurig ontleed deur middel van transmissie-elektronmikroskopie (TEM)-analise gekombineer met die Rietveld-metode en lynprofielanalise van hoë statistiese X-straalpoeierdiffraksie. .XRPD) modus.Strukturele karakterisering het ten doel om die anisotropiese eienskappe van die verkryde nanokristalliete te bepaal en om die uitvoerbaarheid van lynprofielanalise as 'n robuuste tegniek vir die karakterisering van piekverbreding na die nanoskaal reeks (ferriet) materiale te bewys.Daar word gevind dat die volume-geweegde kristalliet grootte verspreiding G(L) sterk afhang van die kristallografiese rigting.In hierdie werk wys ons dat aanvullende tegnieke inderdaad nodig is om grootteverwante parameters akkuraat te onttrek om die struktuur en magnetiese eienskappe van sulke poeiermonsters akkuraat te beskryf.Die proses van omgekeerde magnetisering is ook bestudeer om die verband tussen morfologiese struktuurkenmerke en magnetiese gedrag te verduidelik.
Rietveld analise van X-straal poeier diffraksie (XRPD) data toon dat die kristalliet grootte langs die c-as aangepas kan word deur geskikte hitte behandeling.Dit toon spesifiek dat die piekverbreding wat in ons monster waargeneem is, waarskynlik te wyte is aan die anisotropiese kristallietvorm.Daarbenewens is die konsekwentheid tussen die gemiddelde deursnee wat deur Rietveld ontleed is en die Williamson-Hall-diagram (enin Tabel S1) toon dat die kristalliete byna spanningvry is en daar geen strukturele vervorming is nie.Die evolusie van die kristallietgrootteverspreiding langs verskillende rigtings fokus ons aandag op die verkrygde deeltjiegrootte.Die ontleding is nie eenvoudig nie, want die monster verkry deur sol-gel spontane verbranding is saamgestel uit agglomerate van deeltjies met 'n poreuse struktuur6,9,een-en-twintig.TEM word gebruik om die interne struktuur van die toetsmonster in meer besonderhede te bestudeer.Tipiese helderveldbeelde word in Figuur 3a-c gerapporteer (vir 'n gedetailleerde beskrywing van die analise, verwys asseblief na afdeling 2 van die aanvullende materiaal).Die monster bestaan ​​uit deeltjies met die vorm van klein stukkies.Die bloedplaatjies verbind saam om poreuse aggregate van verskillende groottes en vorms te vorm.Om die grootteverspreiding van bloedplaatjies te skat, is die oppervlakte van 100 deeltjies van elke monster met die hand gemeet met behulp van ImageJ-sagteware.Die deursnee van die ekwivalente sirkel met dieselfde deeltjie-area as die waarde word toegeskryf aan die verteenwoordigende grootte van elke gemete stuk.Die resultate van monsters SFOA, SFOB en SFOC word in Figuur 3d-f opgesom, en die gemiddelde deursneewaarde word ook gerapporteer.Die verhoging van die verwerkingstemperatuur verhoog die grootte van die deeltjies en hul verspreidingswydte.Uit die vergelyking tussen VTEM en VXRD (Tabel 1), kan gesien word dat in die geval van SFOA en SFOB monsters, die gemiddelde aantal kristalliete per deeltjie die polikristallyne aard van hierdie lamelle aandui.Daarteenoor is die deeltjievolume van SFOC vergelykbaar met die gemiddelde kristallietvolume, wat aandui dat die meeste van die lamelle enkelkristalle is.Ons wys daarop dat die oënskynlike groottes van TEM en X-straaldiffraksie verskil, want in laasgenoemde meet ons die koherente verstrooiingsblok (dit kan kleiner as die normale vlok wees): Daarbenewens is die klein foutoriëntasie van hierdie verstrooiing. domeine sal deur diffraksie bereken word.
Die helderveld TEM beelde van (a) SFOA, (b) SFOB en (c) SFOC toon dat hulle saamgestel is uit deeltjies met 'n plaatagtige vorm.Die ooreenstemmende grootteverdelings word in die histogram van die paneel (df) getoon.
Soos ons ook in die vorige ontleding opgemerk het, vorm die kristalliete in die werklike poeiermonster 'n polidisperse sisteem.Aangesien die X-straalmetode baie sensitief is vir die koherente verstrooiingsblok, word 'n deeglike ontleding van die poeierdiffraksiedata vereis om die fyn nanostrukture te beskryf.Hier word die grootte van die kristalliete bespreek deur die karakterisering van die volume-geweegde kristalliet grootte verspreiding funksie G(L)23, wat geïnterpreteer kan word as die waarskynlikheid digtheid van die vind van kristalliete van veronderstelde vorm en grootte, en die gewig daarvan is eweredig aan Dit.Volume, in die monster ontleed.Met 'n prismatiese kristallietvorm kan die gemiddelde volume-geweegde kristallietgrootte (gemiddelde sylengte in die [100], [110] en [001] rigtings) bereken word.Daarom het ons al drie SFO-monsters met verskillende deeltjiegroottes in die vorm van anisotropiese vlokkies (sien Verwysing 6) gekies om die doeltreffendheid van hierdie prosedure te evalueer om akkurate kristallietgrootteverspreiding van nanoskaalmateriale te verkry.Ten einde die anisotropiese oriëntasie van die ferrietkristalliete te evalueer, is lynprofiel analise uitgevoer op die XRPD data van die geselekteerde pieke.Die getoetste SFO monsters het nie gerieflike (suiwer) hoër orde diffraksie van dieselfde stel kristalvlakke bevat nie, so dit was onmoontlik om die lynverbredingsbydrae van die grootte en vervorming te skei.Terselfdertyd is die waargenome verbreding van die diffraksielyne meer waarskynlik as gevolg van die grootte effek, en die gemiddelde kristallietvorm word geverifieer deur die ontleding van verskeie lyne.Figuur 4 vergelyk die volume-geweegde kristalliet grootte verspreiding funksie G(L) langs die gedefinieerde kristallografiese rigting.Die tipiese vorm van kristallietgrootteverspreiding is lognormale verspreiding.Een kenmerk van alle verkrygde grootteverdelings is hul unmodaliteit.In die meeste gevalle kan hierdie verspreiding toegeskryf word aan een of ander gedefinieerde partikelvormingsproses.Die verskil tussen die gemiddelde berekende grootte van die geselekteerde piek en die waarde wat uit die Rietveld-verfyning onttrek is, is binne 'n aanvaarbare omvang (met inagneming dat die instrumentkalibrasieprosedures verskil tussen hierdie metodes) en is dieselfde as dié van die ooreenstemmende stel vlakke deur Debye Die gemiddelde grootte verkry stem ooreen met die Scherrer vergelyking, soos getoon in Tabel 2. Die tendens van die volume gemiddelde kristalliet grootte van die twee verskillende modelleringstegnieke is baie soortgelyk, en die afwyking van die absolute grootte is baie klein.Alhoewel daar meningsverskille met Rietveld kan wees, byvoorbeeld, in die geval van die (110) refleksie van SFOB, kan dit verband hou met die korrekte bepaling van die agtergrond aan beide kante van die geselekteerde refleksie op 'n afstand van 1 graad 2θ in elke rigting.Nietemin bevestig die uitstekende ooreenkoms tussen die twee tegnologieë die relevansie van die metode.Uit die ontleding van piekverbreding is dit duidelik dat die grootte langs [001] 'n spesifieke afhanklikheid van die sintesemetode het, wat lei tot die vorming van vlokkerige kristalliete in SFO6,21 wat deur sol-gel gesintetiseer is.Hierdie kenmerk maak die weg oop vir die gebruik van hierdie metode om nanokristalle met voorkeurvorms te ontwerp.Soos ons almal weet, is die komplekse kristalstruktuur van SFO (soos getoon in Figuur 1) die kern van die ferromagnetiese gedrag van SFO12, dus kan die vorm- en groottekenmerke aangepas word om die ontwerp van die monster vir toepassings (soos permanente) te optimaliseer magneetverwant).Ons wys daarop dat kristallietgrootte-analise 'n kragtige manier is om die anisotropie van kristallietvorms te beskryf, en die vorige resultate verder versterk.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC geselekteerde refleksie (100), (110), (004) volume geweegde kristalliet grootte verspreiding G(L).
Om die doeltreffendheid van die prosedure te evalueer om die presiese kristallietgrootteverspreiding van nano-poeiermateriale te verkry en dit op komplekse nanostrukture toe te pas, soos in Figuur 5 getoon, het ons geverifieer dat hierdie metode effektief is in nano-saamgestelde materiale (nominale waardes).Die akkuraatheid van die saak is saamgestel uit SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w %).Hierdie resultate stem ten volle ooreen met die Rietveld-analise (sien die byskrif van Figuur 5 vir vergelyking), en in vergelyking met die enkelfase-stelsel kan SFO-nanokristalle 'n meer plaatagtige morfologie uitlig.Hierdie resultate sal na verwagting hierdie lynprofielanalise toepas op meer komplekse stelsels waarin verskeie verskillende kristalfases kan oorvleuel sonder om inligting oor hul onderskeie strukture te verloor.
Die volume-geweegde kristalliet grootte verspreiding G(L) van geselekteerde refleksies van SFO ((100), (004)) en CFO (111) in nanokomposiete;ter vergelyking is die ooreenstemmende Rietveld-ontledingswaardes 70(7), 45(6) en 67(5) nm6.
Soos getoon in Figuur 2, is die bepaling van die grootte van die magnetiese domein en die korrekte skatting van die fisiese volume die basis vir die beskrywing van sulke komplekse stelsels en vir 'n duidelike begrip van die interaksie en strukturele orde tussen magnetiese deeltjies.Onlangs is die magnetiese gedrag van SFO-monsters in detail bestudeer, met spesiale aandag aan die omkeerproses van magnetisering, om die onomkeerbare komponent van magnetiese vatbaarheid (χirr) te bestudeer (Figuur S3 is 'n voorbeeld van SFOC)6.Om 'n dieper begrip van die magnetisasie-omkeermeganisme in hierdie ferriet-gebaseerde nanostelsel te kry, het ons 'n magnetiese ontspanningsmeting in die omgekeerde veld (HREV) uitgevoer na versadiging in 'n gegewe rigting.Oorweeg \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (sien Figuur 6 en aanvullende materiaal vir meer besonderhede) en verkry dan die aktiveringsvolume (VACT).Aangesien dit gedefinieer kan word as die kleinste volume materiaal wat koherent omgekeer kan word in 'n gebeurtenis, verteenwoordig hierdie parameter die "magnetiese" volume betrokke by die omkeerproses.Ons VACT-waarde (sien Tabel S3) stem ooreen met 'n sfeer met 'n deursnee van ongeveer 30 nm, gedefinieer as die koherente deursnee (DCOH), wat die boonste limiet van die stelsel se magnetisasie-omkering deur koherente rotasie beskryf.Alhoewel daar 'n groot verskil in die fisiese volume van deeltjies is (SFOA is 10 keer groter as SFOC), is hierdie waardes redelik konstant en klein, wat aandui dat die magnetisering omkeermeganisme van alle stelsels dieselfde bly (in ooreenstemming met wat ons beweer) is die enkeldomeinstelsel) 24 .Op die ou end het VACT 'n baie kleiner fisiese volume as XRPD- en TEM-analise (VXRD en VTEM in Tabel S3).Daarom kan ons tot die gevolgtrekking kom dat die oorskakelingsproses nie net deur koherente rotasie plaasvind nie.Let daarop dat die resultate wat verkry word deur verskillende magnetometers te gebruik (Figuur S4) redelik soortgelyke DCOH-waardes gee.In hierdie verband is dit baie belangrik om die kritieke deursnee van 'n enkele domeindeeltjie (DC) te definieer om die mees redelike omkeerproses te bepaal.Volgens ons ontleding (sien aanvullende materiaal), kan ons aflei dat die verkrygde VACT 'n onsamehangende rotasiemeganisme behels, omdat die GS (~0.8 µm) baie ver van die GS (~0.8 µm) van ons deeltjies is, dit wil sê die vorming van domein mure is nie Toe ontvang sterk ondersteuning en verkry 'n enkele domein opset.Hierdie resultaat kan verklaar word deur die vorming van die interaksie domein25, 26. Ons neem aan dat 'n enkele kristalliet deelneem aan 'n interaksie domein, wat strek tot onderling gekoppelde deeltjies as gevolg van die heterogene mikrostruktuur van hierdie materiale27,28.Alhoewel X-straalmetodes slegs sensitief is vir die fyn mikrostruktuur van domeine (mikrokristalle), verskaf magnetiese ontspanningsmetings bewyse van komplekse verskynsels wat in nanogestruktureerde SFO's kan voorkom.Deur die nanometergrootte van die SFO-korrels te optimaliseer, is dit dus moontlik om oorskakeling na die multi-domein-inversieproses te voorkom en sodoende die hoë dwangvermoë van hierdie materiale te behou.
(a) Die tydafhanklike magnetiseringskromme van SFOC gemeet teen verskillende omgekeerde veld HREV waardes na versadiging by -5 T en 300 K (aangedui langs die eksperimentele data) (magnetisasie word genormaliseer volgens die gewig van die monster);vir duidelikheid, Die insetsel toon die eksperimentele data van 0,65 T-veld (swart sirkel), wat die beste passing het (rooi lyn) (magnetisering word genormaliseer na die aanvanklike waarde M0 = M(t0));(b) die ooreenstemmende magnetiese viskositeit (S) is die inverse van SFOC 'n funksie van die veld (die lyn is 'n gids vir die oog);(c) 'n aktiveringsmeganismeskema met fisiese/magnetiese lengteskaalbesonderhede.
Oor die algemeen kan magnetisasie-omkering plaasvind deur 'n reeks plaaslike prosesse, soos domeinwand-kernvorming, voortplanting en vaspen en losmaak.In die geval van enkel-domein ferrietdeeltjies, is die aktiveringsmeganisme kernvorming-gemedieerde en word veroorsaak deur 'n magnetiseringsverandering kleiner as die algehele magnetiese omkeervolume (soos getoon in Figuur 6c)29.
Die gaping tussen die kritiese magnetisme en die fisiese deursnee impliseer dat die onsamehangende modus 'n gepaardgaande gebeurtenis van magnetiese domein omkering is, wat kan wees as gevolg van materiaal inhomogeniteite en oppervlak ongelykheid, wat gekorreleer word wanneer die deeltjiegrootte 25 toeneem, wat lei tot 'n afwyking van eenvormige magnetiseringstoestand.
Daarom kan ons tot die gevolgtrekking kom dat in hierdie stelsel, die magnetisasie-omkeerproses baie ingewikkeld is, en die pogings om die grootte in die nanometerskaal te verminder, speel 'n sleutelrol in die interaksie tussen die mikrostruktuur van die ferriet en die magnetisme..
Om die komplekse verhouding tussen struktuur, vorm en magnetisme te verstaan, is die basis vir die ontwerp en ontwikkeling van toekomstige toepassings.Die lynprofielanalise van die geselekteerde XRPD-patroon van SrFe12O19 het die anisotropiese vorm van die nanokristalle wat deur ons sintesemetode verkry is, bevestig.Gekombineer met TEM-analise, is die polikristallyne aard van hierdie deeltjie bewys, en dit is daarna bevestig dat die grootte van die SFO wat in hierdie werk ondersoek is, laer was as die kritieke enkeldomein deursnee, ten spyte van die bewyse van kristallietgroei.Op hierdie basis stel ons 'n onomkeerbare magnetiseringsproses voor wat gebaseer is op die vorming van 'n interaksiedomein wat saamgestel is uit onderling gekoppelde kristalliete.Ons resultate bewys die noue korrelasie tussen die partikelmorfologie, kristalstruktuur en kristallietgrootte wat op die nanometervlak bestaan.Hierdie studie het ten doel om die omkeermagnetiseringsproses van harde nanogestruktureerde magnetiese materiale te verduidelik en die rol van mikrostruktuurkenmerke in die gevolglike magnetiese gedrag te bepaal.
Die monsters is gesintetiseer met behulp van sitroensuur as 'n chelaatmiddel/brandstof volgens die sol-gel spontane verbrandingsmetode, gerapporteer in Verwysing 6. Die sintese toestande is geoptimaliseer om drie verskillende groottes monsters (SFOA, SFOB, SFOC) te verkry, wat was verkry deur toepaslike uitgloeiingsbehandelings by verskillende temperature (1000, 900 en 800°C, onderskeidelik).Tabel S1 som die magnetiese eienskappe op en vind dat hulle relatief soortgelyk is.Die nano-saamgestelde SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w% is ook op 'n soortgelyke wyse voorberei.
Die diffraksiepatroon is gemeet met CuKα-straling (λ = 1.5418 Å) op die Bruker D8 poeierdiffraktometer, en die detektorspleetwydte is op 0.2 mm gestel.Gebruik 'n VANTEC-teller om data in die 2θ-reeks van 10-140° in te samel.Die temperatuur tydens data-aantekening is op 23 ± 1 °C gehandhaaf.Die refleksie word gemeet deur stap-en-skandeer-tegnologie, en die staplengte van alle toetsmonsters is 0,013° (2theta);die maksimum piekwaarde van die meetafstand is -2.5 en + 2.5° (2theta).Vir elke piek word 'n totaal van 106 kwanta bereken, terwyl daar vir die stert ongeveer 3000 kwanta is.Verskeie eksperimentele pieke (geskei of gedeeltelik oorvleuel) is gekies vir verdere gelyktydige analise: (100), (110) en (004), wat by die Bragg-hoek naby die Bragg-hoek van die SFO-registrasielyn plaasgevind het.Die eksperimentele intensiteit is gekorrigeer vir die Lorentz polarisasie faktor, en die agtergrond is verwyder met 'n veronderstelde lineêre verandering.Die NIST standaard LaB6 (NIST 660b) is gebruik om die instrument en spektrale verbreding te kalibreer.Gebruik LWL (Louer-Weigel-Louboutin) dekonvolusiemetode 30,31 om suiwer diffraksielyne te verkry.Hierdie metode word geïmplementeer in die profielontledingsprogram PROFIT-sagteware32.Uit die passing van die gemete intensiteitsdata van die monster en die standaard met die pseudo Voigt-funksie, word die ooreenstemmende korrekte lynkontoer f(x) onttrek.Die grootteverdelingsfunksie G(L) word bepaal vanaf f(x) deur die prosedure te volg wat in Verwysing 23 aangebied word. Vir meer besonderhede, verwys asseblief na die aanvullende materiaal.As aanvulling tot die lynprofielanalise word die FULLPROF-program gebruik om Rietveld-analise op XRPD-data uit te voer (besonderhede kan gevind word in Maltoni et al. 6).Kortom, in die Rietveld-model word die diffraksiepieke beskryf deur die gewysigde Thompson-Cox-Hastings pseudo Voigt-funksie.LeBail-verfyning van die data is op die NIST LaB6 660b-standaard uitgevoer om die instrument se bydrae tot piekverbreding te illustreer.Volgens die berekende FWHM (volle breedte by die helfte van die piekintensiteit), kan die Debye-Scherrer-vergelyking gebruik word om die volume-geweegde gemiddelde grootte van die koherente verstrooiende kristallyne domein te bereken:
Waar λ die X-straalstralingsgolflengte is, is K die vormfaktor (0.8-1.2, gewoonlik gelyk aan 0.9), en θ is die Bragg-hoek.Dit geld vir: die geselekteerde refleksie, die ooreenstemmende stel vlakke en die hele patroon (10-90°).
Daarbenewens is 'n Philips CM200-mikroskoop wat op 200 kV werk en toegerus is met 'n LaB6-filament gebruik vir TEM-analise om inligting oor partikelmorfologie en grootteverspreiding te verkry.
Magnetisering ontspanningsmeting word deur twee verskillende instrumente uitgevoer: Fisiese Eienskapmetingstelsel (PPMS) van Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), toegerus met 9 T supergeleidende magneet, en MicroSense Model 10 VSM met elektromagneet.Die veld is 2 T, die monster is versadig in die veld (μ0HMAX:-5 T en 2 T, onderskeidelik vir elke instrument), en dan word die omgekeerde veld (HREV) toegepas om die monster in die skakelarea (naby HC) te bring. ), en dan word die Die magnetiseringsverval aangeteken as 'n funksie van tyd oor 60 minute.Die meting word uitgevoer by 300 K. Die ooreenstemmende aktiveringsvolume word geëvalueer op grond van die gemete waardes wat in die aanvullende materiaal beskryf word.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Magnetiese versteurings in nanogestruktureerde materiale.In die nuwe magnetiese nanostruktuur 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. en Nordblad, P. Kollektiewe magnetiese gedrag.In die nuwe neiging van nanopartikelmagnetisme, bladsye 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Magnetiese ontspanning in fyn deeltjies sisteme.Progress in Chemical Physics, pp. 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, ens. Die nuwe struktuur en fisika van nanomagnete (genooi).J. Application Physics 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. ens. Tematiese oorsig: die vordering en vooruitsigte van harde heksaferriet permanente magneet toepassings.J. Fisika.D. Doen aansoek vir Fisika (2020).
Maltoni, P. ens. Deur die sintese en magnetiese eienskappe van SrFe12O19 nanokristalle te optimaliseer, word dubbele magnetiese nanosamestellings as permanente magnete gebruik.J. Fisika.D. Doen aansoek vir Fisika 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. ens. Verduidelik die verband tussen nanopartikelmorfologie, kern/magnetiese struktuur en die magnetiese eienskappe van gesinterde SrFe12O19-magnete.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. ens. Optimaliseer die magnetiese eienskappe van harde en sagte materiale vir die vervaardiging van wisselveer permanente magnete.J. Fisika.D. Doen aansoek vir Fisika 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. ens. Pas die magnetiese eienskappe van hard-sag SrFe12O19/CoFe2O4 nanostrukture aan deur samestelling/fasekoppeling.J. Fisika.Chemie C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. ens. Verken die magnetiese en magnetiese koppeling van SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4 nanosamestellings.J. Mag.Mag.alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Heksagonale ferriete: 'n Oorsig van die sintese, werkverrigting en toepassing van heksaferriet keramiek.Wysig.alma mater.wetenskap.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D-visualiseringstelsel vir elektroniese en strukturele analise.J. Toegepaste Proseskristallografie 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Magnetiese interaksie.Frontiers in Nanoscience, pp. 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. ens. Die korrelasie tussen die grootte/domeinstruktuur van hoogs kristallyne Fe3O4 nanopartikels en magnetiese eienskappe.wetenskap.Verteenwoordiger 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Magnetiese en magnetiese materiale.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Magnetiese interaksie in silika-bedekte nanoporeuse komponente van CoFe2O4 nanopartikels met kubiese magnetiese anisotropie.Nanotechnology 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Beperkings van magnetiese opname-media-oorwegings.J. Mag.Mag.alma mater.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC ens. Die magnetiese interaksie en energieversperring in kern/dop dubbele magnetiese nanopartikels word verbeter.J. Fisika.Chemie C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Magnetiese eienskappe van nanopartikels: buite die invloed van deeltjiegrootte.Chemie een euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Verbeter magnetiese eienskappe deur die morfologie van SrFe12O19 nanokristalle te beheer.wetenskap.Verteenwoordiger 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. en Eliceiri, K. NIH Beeld na ImageJ: 25 jaar van beeldanalise.A. Nat.Metode 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Gladheid en geldigheid van kristallietgrootteverspreiding in X-straalprofielanalise.J. Applied Process Crystallography 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, ens. Magnetiese viskositeit en mikrostruktuur: deeltjiegrootte-afhanklikheid van aktiveringsvolume.J. Applied Physics 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. en Laureti, S. in ultra-hoëdigtheid magnetiese opname.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd nanostrukture en filmmagnetisasie-omkering.J. Application Physics 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Evolusie van die interaksie domein in 'n tekstuur fynkorrelige Nd2Fe14B magneet.J. Application Physics 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Grootte-afhanklike magnetiese verharding in CoFe2O4 nanopartikels: die effek van oppervlak spin kantel.J. Fisika.D. Doen aansoek vir Fisika 53, 504004 (2020).