uudised

Täname, et külastasite loodust.Teie kasutataval brauseri versioonil on CSS-i tugi piiratud.Parima kasutuskogemuse saamiseks soovitame kasutada brauseri uuemat versiooni (või lülitada Internet Exploreris ühilduvusrežiim välja).Samal ajal kuvame jätkuva toe tagamiseks saite ilma stiilide ja JavaScriptita.
SrFe12O19 (SFO) kõva heksaferriidi magnetilisi omadusi kontrollib selle mikrostruktuuri keeruline seos, mis määrab nende olulisuse püsimagnetirakenduste jaoks.Valige sool-geeli iseenesliku põlemise sünteesi teel saadud SFO nanoosakeste rühm ja tehke põhjalik struktuurse röntgenpulberdifraktsiooni (XRPD) iseloomustus G(L) jooneprofiili analüüsi abil.Saadud kristalliidi suurusjaotus näitab suuruse ilmset sõltuvust [001] suunas sünteesimeetodist, mis viib helbeliste kristalliitide moodustumiseni.Lisaks määrati SFO nanoosakeste suurus transmissioonelektronmikroskoopia (TEM) analüüsiga ja hinnati osakestes olevate kristallide keskmist arvu.Neid tulemusi on hinnatud, et illustreerida üksikute domeenide olekute moodustumist alla kriitilise väärtuse ja aktiveerimismaht tuletatakse ajast sõltuvatest magnetiseerimismõõtmistest, mille eesmärk on selgitada kõvade magnetiliste materjalide pöördmagnetiseerimisprotsessi.
Nanomastaabis magnetmaterjalidel on suur teaduslik ja tehnoloogiline tähtsus, kuna nende magnetilised omadused käituvad oluliselt erinevalt nende mahu suurusest, mis toob uusi vaatenurki ja rakendusi1,2,3,4.Nanostruktureeritud materjalide hulgas on M-tüüpi heksaferriit SrFe12O19 (SFO) muutunud püsimagnetirakenduste jaoks atraktiivseks kandidaadiks5.Tegelikult on viimastel aastatel tehtud palju uurimistööd SFO-põhiste materjalide kohandamiseks nanoskaalal mitmesuguste sünteesi- ja töötlemismeetodite abil, et optimeerida suurust, morfoloogiat ja magnetilisi omadusi 6, 7, 8.Lisaks on see pälvinud suurt tähelepanu vahetusühendussüsteemide uurimisel ja arendamisel9,10.Selle kõrge magnetokristalliline anisotroopia (K = 0,35 MJ/m3), mis on orienteeritud piki selle kuusnurkse võre 11,12 c-telge, on magnetismi ja kristallstruktuuri, kristalliitide ja tera suuruse, morfoloogia ja tekstuuri vahelise keerulise korrelatsiooni otsene tulemus.Seetõttu on ülaltoodud omaduste kontrollimine konkreetsete nõuete täitmise aluseks.Joonis 1 illustreerib SFO13 tüüpilist kuusnurkset ruumirühma P63/mmc ja tasapinda, mis vastab joonprofiili analüüsi uuringu peegeldusele.
Ferromagnetiliste osakeste suuruse vähendamisega seotud omaduste hulgas põhjustab ühe domeeni oleku moodustumine alla kriitilise väärtuse magnetilise anisotroopia suurenemise (suurema pindala ja ruumala suhte tõttu), mis põhjustab sunnivälja 14, 15.Kõvade materjalide kriitilisest mõõtmest (DC) allapoole jääv lai ala (tavaline väärtus on umbes 1 µm) ja on määratletud nn koherentse suurusega (DCOH)16: see viitab koherentses suuruses demagnetiseerimise väikseima mahu meetodile. (DCOH) , Väljendatakse aktiveerimismahuna (VACT) 14. Nagu on näidatud joonisel 2, võib inversiooniprotsess olla ebaühtlane, kuigi kristalli suurus on väiksem kui alalisvoolu.Nanoosakeste (NP) komponentides sõltub pöördumise kriitiline maht magnetviskoossusest (S) ja selle sõltuvus magnetväljast annab olulist teavet NP magnetiseerimise lülitusprotsessi kohta .
Ülal: osakeste suurusega sundvälja evolutsiooni skemaatiline diagramm, mis näitab vastavat magnetiseerimise ümberpööramise protsessi (kohandatud alates 15).SPS, SD ja MD tähistavad vastavalt superparamagnetilist olekut, üksikdomeeni ja multidomeeni;DCOH ja DC kasutatakse vastavalt koherentsuse läbimõõdu ja kriitilise läbimõõdu jaoks.Alumine: visandid erineva suurusega osakestest, mis näitavad kristalliitide kasvu monokristallidest polükristalliliseks.janäitavad vastavalt kristalliidi ja osakeste suurust.
Nanoskaalal on aga kasutusele võetud ka uued keerulised aspektid, nagu tugev magnetiline interaktsioon osakeste vahel, suurusjaotus, osakeste kuju, pinna ebakorrapärasus ja magnetiseerimise lihtsa telje suund, mis kõik muudavad analüüsi keerulisemaks19, 20 .Need elemendid mõjutavad oluliselt energiabarjääri jaotust ja väärivad hoolikat kaalumist, mõjutades seeläbi magnetiseerimise ümberpööramisrežiimi.Selle põhjal on eriti oluline õigesti mõista korrelatsiooni magnetmahu ja füüsilise nanostruktureeritud M-tüüpi heksaferriidi SrFe12O19 vahel.Seetõttu kasutasime mudelsüsteemina alt-üles sool-geeli meetodil valmistatud SFO-de komplekti ja hiljuti viidi läbi uuringud.Varasemad tulemused näitavad, et kristalliitide suurus jääb nanomeetri vahemikku ning see koos kristalliitide kujuga sõltub kasutatavast kuumtöötlusest.Lisaks sõltub selliste proovide kristallilisus sünteesimeetodist ning kristalliitide ja osakeste suuruse vahelise seose selgitamiseks on vaja üksikasjalikumat analüüsi.Selle seose paljastamiseks analüüsiti hoolikalt läbi transmissioonielektronmikroskoopia (TEM) analüüsi koos Rietveldi meetodiga ja kõrge statistilise röntgenpulberdifraktsiooni joonprofiili analüüsiga kristallide mikrostruktuuri parameetreid (st kristalliidid ja osakeste suurus, kuju). .XRPD) režiimis.Struktuuri iseloomustuse eesmärk on määrata saadud nanokristallitide anisotroopsed omadused ja tõestada joonprofiili analüüsi teostatavust kui tugevat tehnikat piikide laienemise iseloomustamiseks (ferriit)materjalide nanoskaala ulatusse.On leitud, et mahuga kaalutud kristalliidi suurusjaotus G(L) sõltub tugevalt kristallograafilisest suunast.Selles töös näitame, et selliste pulbriproovide struktuuri ja magnetiliste omaduste täpseks kirjeldamiseks on tõepoolest vaja täiendavaid meetodeid, et täpselt eraldada suurusega seotud parameetrid.Samuti uuriti pöördmagnetiseerimise protsessi, et selgitada seost morfoloogilise struktuuri omaduste ja magnetilise käitumise vahel.
Pulberröntgendifraktsiooni (XRPD) andmete Rietveldi analüüs näitab, et kristalliidi suurust piki c-telge saab sobiva kuumtöötlusega reguleerida.See näitab konkreetselt, et meie proovis täheldatud piigi laienemine on tõenäoliselt tingitud anisotroopsest kristalliidi kujust.Lisaks Rietveldi analüüsitud keskmise läbimõõdu ja Williamsoni-Halli diagrammi vaheline kooskõla (jatabelis S1) on näidatud, et kristalliitid on peaaegu pingevabad ja struktuurseid deformatsioone ei esine.Kristalliidi suuruse jaotuse areng erinevates suundades keskendub meie tähelepanu saadud osakeste suurusele.Analüüs pole lihtne, sest sool-geel iseeneslikul põlemisel saadud proov koosneb poorse struktuuriga osakeste aglomeraatidest6,9 ,kakskümmend üks.TEM-i kasutatakse uuritava proovi sisemise struktuuri üksikasjalikumaks uurimiseks.Tüüpilised ereda väljaga kujutised on esitatud joonistel 3a–c (analüüsi üksikasjaliku kirjelduse saamiseks vaadake lisamaterjalide jaotist 2).Proov koosneb väikeste tükkide kujuga osakestest.Trombotsüüdid ühinevad, moodustades erineva suuruse ja kujuga poorseid agregaate.Trombotsüütide suuruse jaotuse hindamiseks mõõdeti iga proovi 100 osakese pindala käsitsi ImageJ tarkvara abil.Väärtusega sama osakeste pindalaga samaväärse ringi läbimõõt omistatakse iga mõõdetud tüki tüüpilisele suurusele.Proovide SFOA, SFOB ja SFOC tulemused on kokku võetud joonisel 3d-f ning esitatud on ka keskmine läbimõõdu väärtus.Töötlemistemperatuuri tõstmine suurendab osakeste suurust ja nende jaotuslaiust.VTEM ja VXRD võrdlusest (tabel 1) on näha, et SFOA ja SFOB proovide puhul näitab keskmine kristalliitide arv osakese kohta nende lamellide polükristallilist olemust.Seevastu SFOC osakeste maht on võrreldav keskmise kristalliidi mahuga, mis näitab, et enamik lamellidest on üksikkristallid.Juhime tähelepanu sellele, et TEM-i ja röntgendifraktsiooni näivad suurused on erinevad, kuna viimase puhul mõõdame koherentset hajumise plokki (see võib olla väiksem kui tavaline helves): Lisaks on nende hajumise väike veaorientatsioon. domeenid arvutatakse difraktsiooni teel.
(a) SFOA, (b) SFOB ja (c) SFOC heleda väljaga TEM-pildid näitavad, et need koosnevad plaaditaolise kujuga osakestest.Vastavad suurusjaotused on näidatud paneeli histogrammil (df).
Nagu oleme ka eelmises analüüsis märganud, moodustavad kristallid tõelises pulbriproovis polüdispersse süsteemi.Kuna röntgenimeetod on koherentse hajumise ploki suhtes väga tundlik, on peente nanostruktuuride kirjeldamiseks vajalik pulberdifraktsiooni andmete põhjalik analüüs.Siin arutatakse kristalliitide suurust ruumalaga kaalutud kristalliidi suurusjaotuse funktsiooni G(L)23 iseloomustuse kaudu, mida võib tõlgendada kui oletatava kuju ja suurusega kristalliitide leidmise tõenäosustihedust ning selle kaal on võrdeline seda.Maht, analüüsitud proovis.Prismaatilise kristalliidi kujuga saab arvutada keskmise mahuga kaalutud kristalliidi suuruse (keskmine külje pikkus [100], [110] ja [001] suunas).Seetõttu valisime kõik kolm erineva osakeste suurusega SFO proovi anisotroopsete helveste kujul (vt viide 6), et hinnata selle protseduuri tõhusust nanomõõtmeliste materjalide täpse kristallide suuruse jaotuse saamiseks.Ferriidi kristalliitide anisotroopse orientatsiooni hindamiseks viidi läbi valitud piikide XRPD andmete joonprofiili analüüs.Testitud SFO proovid ei sisaldanud mugavat (puhast) kõrgema astme difraktsiooni samast kristalltasandite komplektist, mistõttu oli võimatu eraldada joone laiendamise panust suurusest ja moonutustest.Samal ajal on difraktsioonijoonte täheldatud laienemine suurema tõenäosusega tingitud suuruse efektist ja kristalliidi keskmine kuju kontrollitakse mitme joone analüüsi kaudu.Joonis 4 võrdleb ruumalaga kaalutud kristalliidi suuruse jaotuse funktsiooni G(L) piki määratletud kristallograafilist suunda.Kristalliidi suurusjaotuse tüüpiline vorm on lognormaalne jaotus.Kõigi saadud suurusjaotuste üheks tunnuseks on nende unimodaalsus.Enamikul juhtudel võib selle jaotuse seostada mõne määratletud osakeste moodustumise protsessiga.Erinevus valitud piigi keskmise arvutatud suuruse ja Rietveldi täpsustusest eraldatud väärtuse vahel on vastuvõetavas vahemikus (arvestades, et nende meetodite mõõteriistade kalibreerimisprotseduurid on erinevad) ja on sama, mis vastava tasandite komplekti puhul. Debye Saadud keskmine suurus on kooskõlas Scherreri võrrandiga, nagu on näidatud tabelis 2. Kahe erineva modelleerimistehnika mahulise keskmise kristalliidi suuruse trend on väga sarnane ja absoluutsuuruse hälve on väga väike.Kuigi Rietveldiga võib esineda lahkarvamusi, näiteks SFOB-i (110) peegelduse puhul, võib see olla seotud fooni õige määramisega valitud peegelduse mõlemal küljel 1 kraadi 2θ kaugusel mõlemas. suunas.Sellegipoolest kinnitab suurepärane kokkulepe kahe tehnoloogia vahel meetodi asjakohasust.Piikide laienemise analüüsist on ilmne, et suurusel [001] on spetsiifiline sõltuvus sünteesimeetodist, mille tulemusena moodustuvad sool-geeli abil sünteesitud SFO6,21-s helbed kristalliidid.See funktsioon avab võimaluse selle meetodi kasutamiseks eelistatud kujuga nanokristallide kujundamisel.Nagu me kõik teame, on SFO keeruline kristallstruktuur (nagu näidatud joonisel 1) SFO12 ferromagnetilise käitumise tuum, nii et kuju ja suuruse omadusi saab kohandada, et optimeerida proovi kujundust rakenduste jaoks (nt püsiv). magnetiga seotud).Juhime tähelepanu sellele, et kristalliidi suuruse analüüs on võimas viis kristalliidi kujundite anisotroopia kirjeldamiseks ja tugevdab veelgi varem saadud tulemusi.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC valitud peegeldus (100), (110), (004) mahuga kaalutud kristalliidi suurusjaotus G(L).
Et hinnata protseduuri efektiivsust nanopulbri materjalide täpse kristalliidi suuruse jaotuse saamiseks ja selle rakendamiseks keerulistes nanostruktuurides, nagu on näidatud joonisel 5, oleme veendunud, et see meetod on tõhus nanokomposiitmaterjalide puhul (nimiväärtused).Korpuse täpsus koosneb SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 massiprotsenti.Need tulemused on täielikult kooskõlas Rietveldi analüüsiga (vt võrdluseks joonise 5 pealkirja) ja võrreldes ühefaasilise süsteemiga võivad SFO nanokristallid esile tuua plaaditaolisema morfoloogia.Eeldatakse, et need tulemused rakendavad seda joonprofiili analüüsi keerukamate süsteemide puhul, milles mitu erinevat kristallifaasi võivad kattuda, kaotamata teavet nende vastavate struktuuride kohta.
SFO ((100), (004)) ja CFO (111) valitud peegelduste mahuga kaalutud kristalliidi suurusjaotus G(L) nanokomposiitides;võrdluseks on vastavad Rietveldi analüüsi väärtused 70(7), 45(6) ja 67(5) nm6.
Nagu on näidatud joonisel 2, on selliste keeruliste süsteemide kirjeldamise ja magnetosakeste vahelise vastastikmõju ja struktuurilise järjestuse selge mõistmise aluseks magnetpiirkonna suuruse määramine ja füüsikalise ruumala õige hindamine.Hiljuti on SFO proovide magnetilist käitumist üksikasjalikult uuritud, pöörates erilist tähelepanu magnetiseerimise ümberpööramisprotsessile, et uurida magnetilise tundlikkuse (χirr) pöördumatut komponenti (joonis S3 on SFOC näide) .Selle ferriidipõhise nanosüsteemi magnetiseerimise ümberpööramismehhanismi sügavamaks mõistmiseks teostasime pärast teatud suunas küllastumist pöördväljas (HREV) magnetrelaksatsiooni mõõtmise.Mõelge \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (vt joonist 6 ja lisamaterjali, et saada üksikasju) ja seejärel hankige aktiveerimismaht (VACT).Kuna seda saab määratleda kui väikseimat materjali mahtu, mida saab sündmusel koherentselt ümber pöörata, tähistab see parameeter ümberpööramisprotsessis osalevat "magnetilist" mahtu.Meie VACT väärtus (vt tabel S3) vastab umbes 30 nm läbimõõduga sfäärile, mis on määratletud koherentse läbimõõduna (DCOH), mis kirjeldab süsteemi magnetiseerimise ümberpööramise ülemist piiri koherentse pöörlemise teel.Kuigi osakeste füüsikalises mahus on tohutu erinevus (SFOA on 10 korda suurem kui SFOC), on need väärtused üsna konstantsed ja väikesed, mis näitab, et kõigi süsteemide magnetiseerimise ümberpööramismehhanism jääb samaks (kooskõlas meie väidetavaga on ühe domeeni süsteem) 24 .Lõpuks on VACT-i füüsiline maht palju väiksem kui XRPD ja TEM-analüüs (VXRD ja VTEM tabelis S3).Seetõttu võime järeldada, et lülitusprotsess ei toimu ainult sidusa pöörlemise kaudu.Pange tähele, et erinevate magnetomeetrite kasutamisega saadud tulemused (joonis S4) annavad üsna sarnased DCOH väärtused.Sellega seoses on väga oluline määratleda ühe domeeniosakese (DC) kriitiline läbimõõt, et teha kindlaks kõige mõistlikum ümberpööramisprotsess.Meie analüüsi kohaselt (vt lisamaterjali) võime järeldada, et saadud VACT hõlmab ebajärjekindlat pöörlemismehhanismi, kuna alalisvool (~0,8 µm) on meie osakeste alalisvoolust (~0,8 µm) väga kaugel, st. moodustamine domeeni seinad ei ole Seejärel sai tugeva toetuse ja saadi ühe domeeni konfiguratsiooni.Seda tulemust saab seletada interaktsioonidomeeni tekkega25, 26. Eeldame, et üksikkristalliit osaleb interaktsioonidomeenis, mis ulatub nende materjalide heterogeense mikrostruktuuri tõttu omavahel seotud osakesteni27,28.Kuigi röntgenimeetodid on tundlikud ainult domeenide (mikrokristallide) peene mikrostruktuuri suhtes, annavad magnetrelaksatsiooni mõõtmised tõendeid keerukate nähtuste kohta, mis võivad esineda nanostruktureeritud SFO-des.Seetõttu on SFO-terade nanomeetri suuruse optimeerimisega võimalik vältida üleminekut mitme domeeniga inversiooniprotsessile, säilitades seeläbi nende materjalide kõrge koertsitiivsuse.
(a) SFOC ajast sõltuv magnetiseerimiskõver, mõõdetuna erinevatel pöördvälja HREV väärtustel pärast küllastumist temperatuuril -5 T ja 300 K (näidatud katseandmete kõrval) (magnetiseerimine normaliseeritakse vastavalt proovi kaalule);selguse huvides, sisestus näitab katseandmeid 0,65 T väljast (must ring), mis sobib kõige paremini (punane joon) (magnetiseerimine on normaliseeritud algväärtusele M0 = M(t0));b) vastav magnetiline viskoossus (S) on välja funktsiooni SFOC A pöördväärtus (joon on suunanäitaja silma jaoks);c) aktiveerimismehhanismi skeem koos füüsilise/magnetilise pikkusskaala üksikasjadega.
Üldiselt võib magnetiseerimise ümberpööramine toimuda mitmete lokaalsete protsesside kaudu, nagu domeeniseina tuuma moodustumine, levimine ning kinnitumine ja vabastamine.Ühedomeeniliste ferriidiosakeste puhul on aktiveerimismehhanism tuumade moodustumise poolt vahendatud ja selle käivitab magnetiseerimise muutus, mis on väiksem kui üldine magnetiline pöördmaht (nagu on näidatud joonisel 6c)29.
Lõhe kriitilise magnetismi ja füüsilise läbimõõdu vahel viitab sellele, et ebaühtlane režiim on kaasnev magnetdomeeni ümberpööramine, mis võib olla tingitud materjali ebahomogeensusest ja pinna ebatasasusest, mis muutuvad korrelatsiooniks, kui osakeste suurus suureneb 25, mille tulemuseks on kõrvalekalle ühtlane magnetiseerimise olek.
Seetõttu võime järeldada, et selles süsteemis on magnetiseerimise ümberpööramisprotsess väga keeruline ja ferriidi mikrostruktuuri ja magnetismi vahelises interaktsioonis on võtmerolli nanomeetri skaalal tehtud jõupingutused suuruse vähendamiseks..
Struktuuri, vormi ja magnetismi keeruka seose mõistmine on tulevaste rakenduste kavandamise ja arendamise aluseks.SrFe12O19 valitud XRPD mustri joonprofiili analüüs kinnitas meie sünteesimeetodil saadud nanokristallide anisotroopset kuju.Koos TEM-analüüsiga tõestati selle osakese polükristalliline olemus ja seejärel kinnitati, et selles töös uuritud SFO suurus oli madalam kui kriitiline ühe domeeni läbimõõt, hoolimata tõenditest kristalliidi kasvu kohta.Selle põhjal pakume välja pöördumatu magnetiseerimisprotsessi, mis põhineb omavahel ühendatud kristalliitidest koosneva interaktsioonidomeeni moodustamisel.Meie tulemused tõestavad tihedat korrelatsiooni osakeste morfoloogia, kristallstruktuuri ja kristalliidi suuruse vahel, mis eksisteerivad nanomeetri tasemel.Selle uuringu eesmärk on selgitada kõvade nanostruktureeritud magnetiliste materjalide pöördmagnetiseerimisprotsessi ja määrata mikrostruktuuri omaduste roll sellest tulenevas magnetilises käitumises.
Proovid sünteesiti, kasutades kelaativa ainena/kütusena sidrunhapet vastavalt sool-geel iseenesliku põlemise meetodile, mis on kirjeldatud viites 6. Sünteesitingimused optimeeriti, et saada kolme erineva suurusega proovid (SFOA, SFOB, SFOC), mis olid saadakse sobiva lõõmutamise teel erinevatel temperatuuridel (vastavalt 1000, 900 ja 800 °C).Tabelis S1 on kokku võetud magnetilised omadused ja leitakse, et need on suhteliselt sarnased.Sarnasel viisil valmistati ka nanokomposiit SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w%.
Difraktsioonimustrit mõõdeti CuKa kiirgusega (λ = 1,5418 Å) pulberdifraktomeetril Bruker D8 ja detektori pilu laius määrati 0,2 mm.Kasutage VANTEC-loendurit andmete kogumiseks 2θ vahemikus 10–140°.Andmete salvestamise ajal hoiti temperatuuri 23 ± 1 °C.Peegeldust mõõdetakse step-and-scan tehnoloogiaga ja kõigi katsenäidiste sammupikkus on 0,013° (2 teeta);mõõtmiskauguse maksimaalne tippväärtus on -2,5 ja + 2,5° (2 teeta).Iga tipu jaoks arvutatakse kokku 106 kvanti, samas kui saba jaoks on umbes 3000 kvanti.Edasiseks samaaegseks analüüsiks valiti mitu eksperimentaalset piiki (eraldatud või osaliselt kattunud): (100), (110) ja (004), mis leidsid aset Braggi nurga all, mis oli SFO registreerimisjoone Braggi nurga lähedal.Katse intensiivsust korrigeeriti Lorentzi polarisatsiooniteguri jaoks ja taust eemaldati eeldatava lineaarse muutusega.Seadme kalibreerimiseks ja spektrilaiendamiseks kasutati NIST standardit LaB6 (NIST 660b).Kasutage puhaste difraktsioonijoonte saamiseks LWL (Louer-Weigel-Louboutin) dekonvolutsioonimeetodit 30,31.Seda meetodit rakendatakse profiilianalüüsi programmis PROFIT-tarkvara32.Proovi ja standardi mõõdetud intensiivsuse andmete sobitamisest pseudo Voigti funktsiooniga eraldatakse vastav õige joone kontuur f(x).Suuruse jaotuse funktsioon G(L) määratakse f(x)-st, järgides viites 23 esitatud protseduuri. Üksikasjalikuma teabe saamiseks vaadake lisamaterjali.Jooneprofiili analüüsi täiendusena kasutatakse XRPD andmetel Rietveldi analüüsi tegemiseks programmi FULLPROF (üksikasjad leiate Maltoni et al. 6).Lühidalt, Rietveldi mudelis kirjeldatakse difraktsioonipiike modifitseeritud Thompson-Cox-Hastingsi pseudo-Voigti funktsiooniga.Andmete LeBaili täpsustamine viidi läbi NIST LaB6 660b standardiga, et illustreerida instrumendi panust piigi laiendamisse.Vastavalt arvutatud FWHM-ile (täislaius poole piigi intensiivsusega) saab Debye-Scherreri võrrandit kasutada koherentse hajutava kristallilise domeeni mahuga kaalutud keskmise suuruse arvutamiseks:
Kus λ on röntgenikiirguse lainepikkus, K on kujutegur (0,8-1,2, tavaliselt võrdne 0,9) ja θ on Braggi nurk.See kehtib: valitud peegelduse, vastava tasandite komplekti ja kogu mustri (10-90°) kohta.
Lisaks kasutati TEM analüüsiks Philipsi CM200 mikroskoopi, mis töötas 200 kV juures ja oli varustatud hõõgniidiga LaB6, et saada teavet osakeste morfoloogia ja suurusjaotuse kohta.
Magnetiseerimise lõdvestumise mõõtmist teostavad kaks erinevat instrumendi: Physical Property Measurement System (PPMS) 9 T ülijuhtiva magnetiga varustatud Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM) ja MicroSense Model 10 VSM elektromagnetiga.Väli on 2 T, proov on väljas küllastunud (μ0HMAX: -5 T ja 2 T vastavalt iga instrumendi jaoks) ning seejärel rakendatakse pöördvälja (HREV), et tuua proov lülitusalasse (HC lähedale). ) ja seejärel registreeritakse magnetiseerumise vähenemine aja funktsioonina 60 minuti jooksul.Mõõtmine toimub 300 K juures. Vastavat aktiveerimismahtu hinnatakse lisamaterjalis kirjeldatud mõõdetud väärtuste põhjal.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Magnetilised häired nanostruktureeritud materjalides.Uues magnetilises nanostruktuuris 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. ja Nordblad, P. Kollektiivne magnetkäitumine.Nanoosakeste magnetismi uues trendis, lk 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Magnetiline lõdvestus peenosakeste süsteemides.Progress in Chemical Physics, lk 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ jne. Nanomagnetite uus struktuur ja füüsika (kutsutud).J. Application Physics 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. jne. Temaatiline ülevaade: kõva heksaferriidi püsimagnetirakenduste edusammud ja väljavaated.J. Füüsika.D. Taotlege füüsikat (2020).
Maltoni, P. jne. Optimeerides SrFe12O19 nanokristallide sünteesi ja magnetilisi omadusi, kasutatakse püsimagnetidena topeltmagnetilisi nanokomposiite.J. Füüsika.D. Taotlege Physics 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. jne. Selgitage seost nanoosakeste morfoloogia, tuuma/magnetilise struktuuri ja paagutatud SrFe12O19 magnetite magnetiliste omaduste vahel.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. jne. Optimeerida kõvade ja pehmete materjalide magnetilisi omadusi vahetusvedru püsimagnetite tootmiseks.J. Füüsika.D. Taotlege Physics 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. jne. Reguleerige kõva-pehme SrFe12O19/CoFe2O4 nanostruktuuride magnetilisi omadusi kompositsiooni/faasi sidestuse kaudu.J. Füüsika.Chemistry C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. jne. Uurige SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4 nanokomposiitide magnetilist ja magnetilist sidestust.J. Mag.Mag.alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: ülevaade heksaferriitkeraamika sünteesist, toimivusest ja rakendusest.Muuda.alma mater.teadus.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D visualiseerimissüsteem elektrooniliseks ja struktuurianalüüsiks.J. Applied Process Crystallography 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Magnetiline interaktsioon.Frontiers in Nanoscience, lk 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q jne. Väga kristalsete Fe3O4 nanoosakeste suuruse/domeeni struktuuri ja magnetiliste omaduste vaheline korrelatsioon.teadus.esindaja 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Magnetilised ja magnetilised materjalid.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Magnetiline interaktsioon CoFe2O4 nanoosakeste ränidioksiidiga kaetud nanopoorsetes komponentides kuupilise magnetilise anisotroopiaga.Nanotechnology 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Magnetsalvestusmeediumiga seotud kaalutluste piirangud.J. Mag.Mag.alma mater.200, 616-633 (1999).
Lavorato, GC jne. Südamiku/kesta topeltmagnetiliste nanoosakeste magnetiline interaktsioon ja energiabarjäär on täiustatud.J. Füüsika.Chemistry C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Nanoosakeste magnetilised omadused: väljaspool osakeste suuruse mõju.Keemia üks euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Suurendage magnetilisi omadusi, kontrollides SrFe12O19 nanokristallide morfoloogiat.teadus.esindaja 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. ja Eliceiri, K. NIH Image to ImageJ: 25 aastat pildianalüüsi.A. Nat.Meetod 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Kristalliidi suurusjaotuse sujuvus ja kehtivus röntgenprofiili analüüsis.J. Applied Process Crystallography 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM jne. Magnetiline viskoossus ja mikrostruktuur: aktivatsioonimahu sõltuvus osakeste suurusest.J. Applied Physics, 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. ja Laureti, S. ultra-high density magnetic records.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd nanostruktuurid ja filmi magnetiseerimise ümberpööramine.J. Application Physics 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Interaktsioonidomeeni evolutsioon tekstureeritud peeneteralises Nd2Fe14B magnetis.J. Application Physics 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Suurusest sõltuv magnetiline kõvenemine CoFe2O4 nanoosakestes: pinna pöörlemiskalde mõju.J. Füüsika.D. Taotlege Physics 53, 504004 (2020).