דאנק איר פֿאַר באזוכן נאַטור. דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד שטיצן פֿאַר CSS. פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ נייַער ווערסיע פון דעם בלעטערער (אָדער קער אַוועק די קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer). אין דער זעלביקער צייט, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן אַרויסווייַזן זייטלעך אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון SrFe12O19 (SFO) שווער העקסאַפערריטע זענען קאַנטראָולד דורך די קאָמפּלעקס שייכות פון זייַן מיקראָסטרוקטורע, וואָס דיטערמאַנז זייער שייכות צו שטענדיק מאַגנעט אַפּלאַקיישאַנז. סעלעקטירן אַ גרופּע פון SFO נאַנאָפּאַרטיקלעס באקומען דורך סאָל-געל ספּאַנטייניאַס קאַמבאַסטשאַן סינטעז, און דורכפירן אין-טיפקייַט סטראַקטשעראַל X-Ray פּודער דיפפראַקשאַן (XRPD) כאַראַקטעריזיישאַן דורך ג (ל) שורה פּראָפיל אַנאַליסיס. די קריסטאַלליטע גרייס פאַרשפּרייטונג דערגרייכט די קלאָר ווי דער טאָג אָפענגיקייַט פון די גרייס צוזאמען די [001] ריכטונג אויף די סינטעז אופֿן, לידינג צו די פאָרמירונג פון פלייקי קריסטאַליטעס. אין אַדישאַן, די גרייס פון SFO נאַנאָפּאַרטיקלעס איז באשלאסן דורך טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (TEM) אַנאַליסיס, און די דורכשניטלעך נומער פון קריסטאַלליטעס אין די פּאַרטיקאַלז איז עסטימאַטעד. די רעזולטאַטן זענען עוואַלואַטעד צו אילוסטרירן די פאָרמירונג פון איין פעלד שטאַטן אונטער די קריטיש ווערט, און די אַקטאַוויישאַן באַנד איז דערייווד פון צייט-אָפענגיק מאַגנאַטאַזיישאַן מעזשערמאַנץ, אַימעד צו ילוסיד די פאַרקערט מאַגנאַטאַזיישאַן פּראָצעס פון שווער מאַגנעטיק מאַטעריאַלס.
מאַגנעטיק מאַטעריאַלס אין נאַנאָ-וואָג האָבן אַ גרויס וויסנשאפטלעכע און טעקנאַלאַדזשיקאַל באַטייַט, ווייַל זייער מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס ויסשטעלונג באטייטיק אַנדערש ביכייוויערז קאַמפּערד מיט זייער באַנד גרייס, וואָס ברענגט נייַ פּערספּעקטיווז און אַפּלאַקיישאַנז 1,2,3,4. צווישן נאַנאָסטראַקטשערד מאַטעריאַלס, העקסאַפערריטע SrFe12O19 (SFO) איז געווארן אַ אַטראַקטיוו קאַנדידאַט פֿאַר שטענדיק מאַגנעט אַפּלאַקיישאַנז5. אין פאַקט, אין די לעצטע יאָרן, אַ פּלאַץ פון פאָרשונג אַרבעט איז דורכגעקאָכט אויף קאַסטאַמייזינג SFO-באזירט מאַטעריאַלס אויף די נאַנאָסקאַלע דורך פאַרשידן סינטעז און פּראַסעסינג מעטהאָדס צו אַפּטאַמייז גרייס, מאָרפאָלאָגי און מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס6,7,8. אין אַדישאַן, עס האט באקומען גרויס ופמערקזאַמקייט אין דער פאָרשונג און אַנטוויקלונג פון וועקסל קאַפּלינג סיסטעמען 9,10. זיין הויך מאַגנעטאָקריסטאַללינע אַניסאָטראָפּיע (ק = 0.35 מדזש / מ 3) אָריענטיד צוזאמען די C אַקס פון זייַן כעקסאַגאַנאַל לאַטאַס 11,12 איז אַ דירעקט רעזולטאַט פון די קאָמפּלעקס קאָראַליישאַן צווישן מאַגנאַטיזאַם און קריסטאַל סטרוקטור, קריסטאַלליטעס און קערל גרייס, מאָרפאָלאָגי און געוועב. דעריבער, קאַנטראָולינג די אויבן קעראַקטעריסטיקס איז די יקער פֿאַר טרעפן ספּעציפיש רעקווירעמענץ. פיגור 1 ילאַסטרייץ די טיפּיש כעקסאַגאַנאַל פּלאַץ גרופּע P63 / mmc פון SFO13, און די פלאַך קאָראַספּאַנדינג צו די אָפּשפּיגלונג פון די לערנען פון די שורה פּראָפיל אַנאַליסיס.
צווישן די פֿאַרבונדענע קעראַקטעריסטיקס פון פערראָמאַגנעטיק פּאַרטאַקאַל גרייס רעדוקציע, די פאָרמירונג פון אַ איין פעלד שטאַט אונטער די קריטיש ווערט פירט צו אַ פאַרגרעסערן אין מאַגנעטיק אַניסאָטראָפּי (רעכט צו אַ העכער ייבערפלאַך שטח צו באַנד פאַרהעלטעניש), וואָס פירט צו אַ קאָוערסיוו פעלד14,15. די ברייט שטח אונטער די קריטיש ויסמעסטונג (דק) אין שווער מאַטעריאַלס (טיפּיש ווערט איז וועגן 1 μm), און איז דיפיינד דורך די אַזוי גערופענע קאָוכיראַנט גרייס (DCOH) 16: דאָס רעפערס צו דער קלענסטער באַנד מעטאָד פֿאַר דעמאַגנעטיזאַטיאָן אין די קאָוכיראַנט גרייס. (DCOH), אויסגעדריקט ווי די אַקטאַוויישאַן באַנד (VACT) 14. אָבער, ווי געוויזן אין פיגורע 2, כאָטש די קריסטאַל גרייס איז קלענערער ווי דק, די ינווערזשאַן פּראָצעס קען זיין סתירה. אין נאַנאָפּאַרטיקלע (NP) קאַמפּאָונאַנץ, די קריטיש באַנד פון מאַפּאָלע דעפּענדס אויף די מאַגנעטיק וויסקאָסיטי (S), און זייַן מאַגנעטיק פעלד אָפענגיקייַט גיט וויכטיק אינפֿאָרמאַציע וועגן די סוויטשינג פּראָצעס פון נפּ מאַגנאַטאַזיישאַן17,18.
אויבן: סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון די עוואָלוציע פון די קאָוערסיוו פעלד מיט פּאַרטאַקאַל גרייס, ווייזונג די קאָראַספּאַנדינג מאַגנעטיזאַטיאָן מאַפּאָלע פּראָצעס (צוגעפאסט פֿון 15). SPS, SD און MD זענען ריספּעקטיוולי ריספּעקטיוולי פֿאַר סופּערפּאַראַמאַגנעטיק שטאַט, איין פעלד און מולטידאָמאַין; DCOH און DC זענען ריספּעקטיוולי געניצט פֿאַר קאָוכיראַנס דיאַמעטער און קריטיש דיאַמעטער. דנאָ: סקעטשאַז פון פּאַרטיקאַלז פון פאַרשידענע סיזעס, ווייזונג די וווּקס פון קריסטאַלליטעס פון איין קריסטאַל צו פּאָליקריסטאַללינע.
אָבער, אויף די נאַנאָסקאַלע, נייַ קאָמפּלעקס אַספּעקץ זענען אויך באַקענענ, אַזאַ ווי שטאַרק מאַגנעטיק ינטעראַקשאַן צווישן פּאַרטיקאַלז, גרייס פאַרשפּרייטונג, פּאַרטאַקאַל פאָרעם, ייבערפלאַך דיסאָרדער און די ריכטונג פון דער גרינג אַקס פון מאַגנאַטאַזיישאַן, אַלע וואָס מאַכן די אַנאַליסיס מער טשאַלאַנדזשינג19, 20 . די עלעמענטן באטייטיק ווירקן די פאַרשפּרייטונג פון ענערגיע שלאַבאַן און פאַרדינען אָפּגעהיט באַטראַכטונג, דערמיט ווירקן די מאַפּאָלע מאָדע פון מאַגנעטיזאַטיאָן. אויף דעם יקער, עס איז דער הויפּט וויכטיק צו ריכטיק פֿאַרשטיין די קאָראַליישאַן צווישן די מאַגנעטיק באַנד און די גשמיות נאַנאָסטרוקטורעד מ-טיפּ העקסאַפערריטע SrFe12O19. דעריבער, ווי אַ מאָדעל סיסטעם, מיר געוויינט אַ סכום פון SFOs צוגעגרייט דורך אַ דנאָ-אַרויף סאָל-געל אופֿן, און לעצטנס דורכגעקאָכט פאָרשונג. די פריערדיקע רעזולטאַטן אָנווייַזן אַז די גרייס פון די קריסטאַליטעס איז אין די נאַנאָמעטער קייט, און עס, צוזאַמען מיט די פאָרעם פון די קריסטאַליטעס, דעפּענדס אויף די היץ באַהאַנדלונג געניצט. אין אַדישאַן, די קריסטאַלינאַס פון אַזאַ סאַמפּאַלז דעפּענדס אויף די סינטעז אופֿן, און מער דיטיילד אַנאַליסיס איז פארלאנגט צו דערקלערן די שייכות צווישן קריסטאַליטעס און פּאַרטאַקאַל גרייס. אין סדר צו אַנטדעקן דעם שייכות, דורך טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (TEM) אַנאַליסיס קאַמביינד מיט די Rietveld אופֿן און שורה פּראָפיל אַנאַליסיס פון הויך סטאַטיסטיש X-Ray פּודער דיפראַקשאַן, די קריסטאַל מיקראָסטרוקטורע פּאַראַמעטערס (ד"ה, קריסטאַלליטעס און פּאַרטאַקאַל גרייס, פאָרעם) זענען קערפאַלי אַנאַלייזד. . XRPD) מאָדע. סטראַקטשעראַל קעראַקטעריסטיקס יימז צו באַשטימען די אַניסאָטראָפּיק קעראַקטעריסטיקס פון די באקומען נאַנאָקריסטאַלליטעס און צו באַווייַזן די פיזאַבילאַטי פון שורה פּראָפיל אַנאַליסיס ווי אַ שטאַרק טעכניק פֿאַר קעראַקטערייזינג שפּיץ בראָדאַנינג צו די נאַנאָסקאַלע קייט פון (פערריטע) מאַטעריאַלס. עס איז געפונען אַז די באַנד-ווייטיד קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג ג (ל) שטארק דעפּענדס אויף די קריסטאַלאַגראַפיק ריכטונג. אין דעם אַרבעט, מיר ווייַזן אַז סאַפּלאַמענערי טעקניקס זענען טאַקע דארף צו אַקיעראַטלי עקסטראַקט גרייס-פֿאַרבונדענע פּאַראַמעטערס צו אַקיעראַטלי באַשרייַבן די סטרוקטור און מאַגנעטיק קעראַקטעריסטיקס פון אַזאַ פּודער סאַמפּאַלז. דער פּראָצעס פון פאַרקערט מאַגנאַטאַזיישאַן איז אויך געלערנט צו דערקלערן די שייכות צווישן מאָרפאַלאַדזשיקאַל סטרוקטור קעראַקטעריסטיקס און מאַגנעטיק נאַטור.
ריעטוועלד אַנאַליסיס פון X-Ray פּודער דיפראַקשאַן (XRPD) דאַטן ווייזט אַז די קריסטאַליטע גרייס צוזאמען די C-אַקס קענען זיין אַדזשאַסטיד דורך פּאַסיק היץ באַהאַנדלונג. עס ספּאַסיפיקלי ווייזט אַז די שפּיץ בראָדאַנינג באמערקט אין אונדזער מוסטער איז מסתּמא צו זיין רעכט צו דער אַניסאָטראָפּיק קריסטאַליטע פאָרעם. אין אַדישאַן, די קאָנסיסטענסי צווישן די דורכשניטלעך דיאַמעטער אַנאַלייזד דורך Rietveld און די Williamson-Hall דיאַגראַמע (
די העל-פעלד TEM בילדער פון (אַ) SFOA, (b) SFOB און (c) SFOC ווייַזן אַז זיי זענען קאַמפּאָוזד פון פּאַרטיקאַלז מיט אַ טעלער-ווי פאָרעם. די קאָראַספּאַנדינג גרייס דיסטריביושאַנז זענען געוויזן אין די כיסטאַגראַם פון די טאַפליע (df).
ווי מיר האָבן אויך באמערקט אין די פריערדיקע אַנאַליסיס, די קריסטאַלליטעס אין די פאַקטיש פּודער מוסטער פאָרעם אַ פּאָלידיספּערסע סיסטעם. זינט די X-Ray אופֿן איז זייער שפּירעוודיק צו די קאָוכיראַנט צעוואָרפן בלאָק, אַ גרונטיק אַנאַליסיס פון די פּודער דיפפראַקשאַן דאַטן איז פארלאנגט צו באַשרייַבן די פייַן נאַנאָסטרוקטורעס. דאָ, די גרייס פון די קריסטאַלליטעס איז דיסקאַסט דורך די כאַראַקטעריזיישאַן פון די באַנד-ווייטיד קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג פֿונקציע G (L) 23, וואָס קענען זיין ינטערפּראַטאַד ווי די מאַשמאָעס געדיכטקייַט פון דערגייונג קריסטאַליטעס פון אנגענומען פאָרעם און גרייס, און זייַן וואָג איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו עס. באַנד, אין דער מוסטער אַנאַלייזד. מיט אַ פּריזמאַטיק קריסטאַליטע פאָרעם, די דורכשניטלעך באַנד-ווייטיד קריסטאַליטע גרייס (דורכשניטלעך זייַט לענג אין די [100], [110] און [001] אינסטרוקציעס קענען זיין קאַלקיאַלייטיד. דעריבער, מיר סעלעקטעד אַלע דריי SFO סאַמפּאַלז מיט פאַרשידענע פּאַרטאַקאַל סיזעס אין די פאָרעם פון אַניסאָטראָפּיק פלאַקעס (זען רעפערענץ 6) צו אָפּשאַצן די יפעקטיוונאַס פון דעם פּראָצעדור צו באַקומען פּינטלעך קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג פון נאַנאָ-וואָג מאַטעריאַלס. אין סדר צו אָפּשאַצן די אַניסאָטראָפּיק אָריענטירונג פון די פערריטע קריסטאַלליטעס, שורה פּראָפיל אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט אויף די XRPD דאַטן פון די אויסגעקליבן פּיקס. די טעסטעד ספאָ סאַמפּאַלז האט נישט אַנטהאַלטן באַקוועם (ריין) העכער סדר דיפפראַקשאַן פון דער זעלביקער גאַנג פון קריסטאַל פּליינז, אַזוי עס איז געווען אוממעגלעך צו צעטיילן די שורה בראָדאַנינג צושטייַער פון די גרייס און דיסטאָרשאַן. אין דער זעלביקער צייט, די באמערקט וויידאַנינג פון די דיפראַקשאַן שורות איז מער מסתּמא צו זיין רעכט צו דער גרייס ווירקונג, און די דורכשניטלעך קריסטאַליטע פאָרעם איז וועראַפייד דורך די אַנאַליסיס פון עטלעכע שורות. פיגורע 4 קאַמפּערז די באַנד-ווייטיד קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג פֿונקציע ג (ל) צוזאמען די דיפיינד קריסטאַלאָגראַפיק ריכטונג. די טיפּיש פאָרעם פון קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג איז לאָגנאָרמאַל פאַרשפּרייטונג. איין כאַראַקטעריסטיש פון אַלע באקומען גרייס דיסטריביושאַנז איז זייער ונימאָדאַליטי. אין רובֿ קאַסעס, דעם פאַרשפּרייטונג קענען זיין אַטריביאַטאַד צו עטלעכע דיפיינד פּאַרטאַקאַל פאָרמירונג פּראָצעס. דער חילוק צווישן די דורכשניטלעך קאַלקיאַלייטיד גרייס פון די אויסגעקליבן שפּיץ און די ווערט יקסטראַקטיד פון די רייעוועלד ראַפינירטקייַט איז אין אַ פּאַסיק קייט (קאַנסידערינג אַז די קאַלאַבריישאַן פּראָוסידזשערז פון די ינסטרומענט זענען אַנדערש צווישן די מעטהאָדס) און איז די זעלבע ווי די קאָראַספּאַנדינג גאַנג פון פּליינז. דעבי די דורכשניטלעך גרייס באקומען איז קאָנסיסטענט מיט די סטשערער יקווייזשאַן, ווי געוויזן אין טיש 2. דער גאַנג פון די באַנד דורכשניטלעך קריסטאַליטע גרייס פון די צוויי פאַרשידענע מאָדעלינג טעקניקס איז זייער ענלעך, און די דיווייישאַן פון די אַבסאָלוט גרייס איז זייער קליין. כאָטש עס קען זיין דיסאַגרימאַנץ מיט Rietveld, פֿאַר בייַשפּיל, אין דעם פאַל פון די (110) אָפּשפּיגלונג פון SFOB, עס קען זיין שייַכות צו די ריכטיק באַשטימונג פון דער הינטערגרונט אויף ביידע זייטן פון די אויסגעקליבן אָפּשפּיגלונג אין אַ ווייַטקייט פון 1 גראַד 2θ אין יעדער. ריכטונג. דאך, די ויסגעצייכנט העסקעם צווישן די צוויי טעקנאַלאַדזשיז קאַנפערמז די שייכות פון דעם אופֿן. פֿון די אַנאַליסיס פון שפּיץ בראָדאַנינג, עס איז קלאָר ווי דער טאָג אַז די גרייס צוזאמען [001] האט אַ ספּעציפיש אָפענגיקייַט אויף די סינטעז אופֿן, ריזאַלטינג אין די פאָרמירונג פון פלייקי קריסטאַלליטעס אין SFO6,21 סינטאַסייזד דורך סאָל-געל. דעם שטריך אָפּענס דעם וועג פֿאַר די נוצן פון דעם אופֿן צו פּלאַן נאַנאָקריסטאַלז מיט פּרעפערענטשאַל שאַפּעס. ווי מיר אַלע וויסן, די קאָמפּלעקס קריסטאַל סטרוקטור פון SFO (ווי געוויזן אין פיגורע 1) איז די האַרץ פון די פערראָמאַגנעטיק נאַטור פון SFO12, אַזוי די פאָרעם און גרייס קעראַקטעריסטיקס קענען זיין אַדזשאַסטיד צו אַפּטאַמייז די מוסטער פּלאַן פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז (אַזאַ ווי שטענדיק) מאַגנעט שייַכות). מיר פונט אויס אַז קריסטאַליטע גרייס אַנאַליסיס איז אַ שטאַרק וועג צו באַשרייַבן די אַניסאָטראָפּיע פון קריסטאַליטע שאַפּעס, און נאָך סטרענגטאַנז די פריער באקומען רעזולטאַטן.
(אַ) ספאָאַ, (ב) ספאָב, (C) ספאָק אויסגעקליבן אָפּשפּיגלונג (100), (110), (004) באַנד ווייטיד קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג ג (ל).
אין סדר צו אָפּשאַצן די יפעקטיוונאַס פון די פּראָצעדור צו קריגן די גענוי קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג פון נאַנאָ-פּודער מאַטעריאַלס און צולייגן עס צו קאָמפּלעקס נאַנאָסטרוקטורעס, ווי געוויזן אין פיגורע 5, מיר האָבן וועראַפייד אַז דער אופֿן איז עפעקטיוו אין נאַנאָקאָמפּאָסיטע מאַטעריאַלס (נאָמינאַל וואַלועס). די אַקיעראַסי פון דעם פאַל איז קאַמפּאָוזד פון SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 וו/וו %). די רעזולטאַטן זענען גאָר קאָנסיסטענט מיט די Rietveld אַנאַליסיס (זען די קעפּל פון פיגורע 5 פֿאַר פאַרגלייַך), און קאַמפּערד מיט די איין-פאַסע סיסטעם, SFO נאַנאָקריסטאַלז קענען הויכפּונקט אַ מער טעלער-ווי מאָרפאָלאָגי. די רעזולטאַטן זענען געריכט צו צולייגן דעם שורה פּראָפיל אַנאַליסיס צו מער קאָמפּליצירט סיסטעמען אין וואָס עטלעכע פאַרשידענע קריסטאַל פייזאַז קענען אָוווערלאַפּ אָן לוזינג אינפֿאָרמאַציע וועגן זייער ריספּעקטיוו סטראַקטשערז.
די באַנד-ווייטיד קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג ג (ל) פון אויסגעקליבן ריפלעקשאַנז פון SFO ((100), (004)) און קפאָ (111) אין נאַנאָקאָמפּאָסיטעס; פֿאַר פאַרגלייַך, די קאָראַספּאַנדינג וואַלועס פון Rietveld אַנאַליסיס זענען 70 (7), 45 (6) און 67 (5) nm6.
ווי געוויזן אין פיגור 2, די באַשטימונג פון די גרייס פון די מאַגנעטיק פעלד און די ריכטיק אָפּשאַצונג פון די גשמיות באַנד זענען די יקער פֿאַר דיסקרייבינג אַזאַ קאָמפּלעקס סיסטעמען און פֿאַר אַ קלאָר פארשטאנד פון די ינטעראַקשאַן און סטראַקטשעראַל סדר צווישן מאַגנעטיק פּאַרטיקאַלז. לעצטנס, די מאַגנעטיק נאַטור פון ספאָ סאַמפּאַלז איז געלערנט אין דעטאַל, מיט ספּעציעל ופמערקזאַמקייט צו די מאַפּאָלע פּראָצעס פון מאַגנאַטאַזיישאַן, צו לערנען די יריווערסאַבאַל קאָמפּאָנענט פון מאַגנעטיק סאַסעפּטאַבילאַטי (χirr) (פיגורע S3 איז אַ ביישפּיל פון SFOC)6. אין סדר צו באַקומען אַ דיפּער פארשטאנד פון די מאַגנעטיק מאַפּאָלע מעקאַניזאַם אין דעם פערריטע-באזירט נאַנאָסיסטעם, מיר דורכגעקאָכט אַ מאַגנעטיק אָפּרו מעזשערמאַנט אין די פאַרקערט פעלד (HREV) נאָך זעטיקונג אין אַ געגעבן ריכטונג. באַטראַכטן \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (זען פיגורע 6 און סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל פֿאַר מער דעטאַילס) און דעמאָלט באַקומען די אַקטאַוויישאַן באַנד (VACT). זינט עס קענען זיין דיפיינד ווי דער קלענסטער באַנד פון מאַטעריאַל וואָס קענען זיין קאָוכיראַנטלי ריווערסט אין אַ געשעעניש, דער פּאַראַמעטער רעפּראַזענץ די "מאַגנעטיק" באַנד ינוואַלווד אין די מאַפּאָלע פּראָצעס. אונדזער VACT ווערט (זען טאַבלע S3) קאָראַספּאַנדז צו אַ קויל מיט אַ דיאַמעטער פון בעערעך 30 נם, דיפיינד ווי די קאָוכיראַנט דיאַמעטער (DCOH), וואָס באשרייבט די אויבערשטער שיעור פון די מאַגנעטיק מאַגנעטיק סיסטעם דורך קאָוכיראַנט ראָוטיישאַן. כאָטש עס איז אַ ריזיק חילוק אין די גשמיות באַנד פון פּאַרטיקאַלז (SFOA איז 10 מאל גרעסער ווי SFOC), די וואַלועס זענען גאַנץ קעסיידערדיק און קליין, וואָס ינדיקייץ אַז די מאַגנעטיק מאַפּאָלע מעקאַניזאַם פון אַלע סיסטעמען בלייבט די זעלבע (קונסיסטענט מיט וואָס מיר פאָדערן) איז די איינציקע פעלד סיסטעם) 24 . אין די סוף, VACT האט אַ פיל קלענערער גשמיות באַנד ווי XRPD און TEM אַנאַליסיס (VXRD און VTEM אין טאַבלע S3). דעריבער, מיר קענען פאַרענדיקן אַז די סוויטשינג פּראָצעס טוט נישט נאָר פאַלן דורך קאָוכיראַנט ראָוטיישאַן. באַמערקונג אַז די רעזולטאַטן באקומען דורך ניצן פאַרשידענע מאַגנעטאָמעטערס (פיגורע S4) געבן גאַנץ ענלעך DCOH וואַלועס. אין דעם אַכטונג, עס איז זייער וויכטיק צו דעפינירן די קריטיש דיאַמעטער פון אַ איין פעלד פּאַרטאַקאַל (דק) אין סדר צו באַשליסן די מערסט גלייַך מאַפּאָלע פּראָצעס. לויט אונדזער אַנאַליסיס (זען סאַפּלאַמענערי מאַטעריאַל), מיר קענען אָנפירן אַז די באקומען VACT ינוואַלווז אַ ינקאָוכיראַנט ראָוטיישאַן מעקאַניזאַם, ווייַל די DC (~0.8 μm) איז זייער ווייַט פון די DC (~0.8 μm) פון אונדזער פּאַרטיקאַלז, דאָס איז די פאָרמירונג פון פעלד ווענט איז ניט דעמאָלט באקומען שטאַרק שטיצן און באקומען אַ איין פעלד קאַנפיגיעריישאַן. דער רעזולטאַט קענען זיין דערקלערט דורך די פאָרמירונג פון די ינטעראַקשאַן פעלד25, 26. מיר יבערנעמען אַז אַ איין קריסטאַליטע פּאַרטיסאַפּייץ אין אַ ינטעראַקשאַן פעלד, וואָס יקסטענדז צו ינטערקאַנעקטיד פּאַרטיקאַלז רעכט צו דער כעטעראַדזשיניאַס מיקראָסטרוקטור פון די מאַטעריאַלס27,28. כאָטש X-Ray מעטהאָדס זענען בלויז שפּירעוודיק צו די פייַן מיקראָסטרוקטורע פון דאָומיינז (מייקראָוקריסטאַלז), מאַגנעטיק אָפּרו מעזשערמאַנץ צושטעלן זאָגן פון קאָמפּלעקס דערשיינונגען וואָס קען פּאַסירן אין נאַנאָסטראַקטשערד ספאָ. דעריבער, דורך אָפּטימיזינג די נאַנאָמעטער גרייס פון די SFO גריינז, עס איז מעגלעך צו פאַרמייַדן סוויטשינג צו די מאַלטי-פעלד ינווערזשאַן פּראָצעס, און דערמיט האַלטן די הויך קאָוערסיוויטי פון די מאַטעריאַלס.
(אַ) די צייט-אָפענגיק מאַגנאַטאַזיישאַן ויסבייג פון SFOC געמאסטן אין פאַרשידענע פאַרקערט פעלד HREV וואַלועס נאָך זעטיקונג ביי -5 ט און 300 ק (ינדיקאַטעד ווייַטער צו די יקספּערמענאַל דאַטן) (מאַגנעטיזאַטיאָן איז נאָרמאַלייזד לויט די וואָג פון די מוסטער); פֿאַר קלעריטי, די ינסעט ווייזט די יקספּערמענאַל דאַטן פון 0.65 ט פעלד (שוואַרץ קרייַז), וואָס איז בעסטער פּאַסיק (רויט שורה) (מאַגנעטיק איז נאָרמאַלייזד צו די ערשט ווערט מ0 = מ (ט0)); (ב) די קאָראַספּאַנדינג מאַגנעטיק וויסקאָסיטי (S) איז די פאַרקערט פון SFOC א פֿונקציע פון די פעלד (די שורה איז אַ פירער פֿאַר די אויג); (C) אַן אַקטאַוויישאַן מעקאַניזאַם סכעמע מיט גשמיות / מאַגנעטיק לענג וואָג דעטאַילס.
אין אַלגעמיין, מאַגנעטיזאַטיאָן מאַפּאָלע קען פּאַסירן דורך אַ סעריע פון היגע פּראַסעסאַז, אַזאַ ווי פעלד וואַנט נוקלעאַטיאָן, פּראַפּאַגיישאַן, און פּינינג און אַנפּינינג. אין די פאַל פון פעררייט פּאַרטיקאַלז מיט איין פעלד, די אַקטאַוויישאַן מעקאַניזאַם איז נוקלעאַטיאָן-מעדיאַטעד און איז טריגערד דורך אַ מאַגנאַטאַזיישאַן ענדערונג קלענערער ווי די קוילעלדיק מאַגנעטיק מאַפּאָלע באַנד (ווי געוויזן אין פיגורע 6ק)29.
דער ריס צווישן די קריטיש מאַגנאַטיזאַם און די גשמיות דיאַמעטער ימפּלייז אַז די ינקאָוכיראַנט מאָדע איז אַ קאַנקאַמיטאַנט געשעעניש פון מאַגנעטיק פעלד מאַפּאָלע, וואָס קען זיין רעכט צו מאַטעריאַל ינכאָומאַדזשיניאַטיז און ייבערפלאַך אַניוואַננאַס, וואָס ווערן קאָראַלייטאַד ווען די פּאַרטאַקאַל גרייס ינקריסיז 25, ריזאַלטינג אין אַ דיווייישאַן פון מונדיר מאַגנאַטאַזיישאַן שטאַט.
דעריבער, מיר קענען פאַרענדיקן אַז אין דעם סיסטעם, די מאַפּאָלע פּראָצעס פון מאַגנעטיזאַטיאָן איז זייער קאָמפּליצירט, און די השתדלות צו רעדוצירן די גרייס אין די נאַנאָמעטער וואָג שפּילן אַ שליסל ראָלע אין די ינטעראַקשאַן צווישן די מיקראָסטרוקטורע פון די פערריטע און די מאַגנאַטיזאַם. .
פארשטאנד פון די קאָמפּלעקס שייכות צווישן סטרוקטור, פאָרעם און מאַגנאַטיזאַם איז די יקער פֿאַר דיזיינינג און דעוועלאָפּינג צוקונפֿט אַפּלאַקיישאַנז. די שורה פּראָפיל אַנאַליסיס פון די אויסגעקליבן XRPD מוסטער פון SrFe12O19 באשטעטיקט די אַניסאָטראָפּיק פאָרעם פון די נאַנאָקריסטאַלז באקומען דורך אונדזער סינטעז אופֿן. קאַמביינד מיט TEM אַנאַליסיס, די פּאָליקריסטאַללינע נאַטור פון דעם פּאַרטאַקאַל איז געווען פּרוווד, און עס איז דערנאָך באשטעטיקט אַז די גרייס פון די SFO יקספּלאָרד אין דעם אַרבעט איז נידעריקער ווי די קריטיש איין פעלד דיאַמעטער, טראָץ די זאָגן פון קריסטאַליטע וווּקס. אויף דעם יקער, מיר פאָרשלאָגן אַ יריווערסאַבאַל מאַגנאַטאַזיישאַן פּראָצעס באזירט אויף די פאָרמירונג פון אַ ינטעראַקשאַן פעלד וואָס איז קאַמפּאָוזד פון ינטערקאַנעקטיד קריסטאַלליטעס. אונדזער רעזולטאַטן באַווייַזן די נאָענט קאָראַליישאַן צווישן די פּאַרטאַקאַל מאָרפאָלאָגי, קריסטאַל סטרוקטור און קריסטאַליטע גרייס וואָס עקסיסטירן אויף די נאַנאָמעטער מדרגה. דער לערנען יימז צו דערקלערן די מאַפּאָלע מאַגנאַטאַזיישאַן פּראָצעס פון שווער נאַנאָסטרוקטורעד מאַגנעטיק מאַטעריאַלס און באַשטימען די ראָלע פון מיקראָסטרוקטורע קעראַקטעריסטיקס אין די ריזאַלטינג מאַגנעטיק נאַטור.
די סאַמפּאַלז זענען סינטאַסייזד ניצן סיטריק זויער ווי אַ טשעלאַטינג אַגענט / ברענוואַרג לויט די סאָל-געל ספּאַנטייניאַס קאַמבאַסטשאַן אופֿן, רעפּאָרטעד אין רעפערענץ 6. די סינטעז טנאָים זענען אָפּטימיזעד צו באַקומען דריי פאַרשידענע סיזעס פון סאַמפּאַלז (SFOA, SFOB, SFOC), וואָס זענען געווען סינטאַסייזד. באקומען דורך צונעמען אַנילינג טריטמאַנץ אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס (ריספּעקטיוולי 1000, 900 און 800 ° C). טיש S1 סאַמערייזיז די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס און געפונען אַז זיי זענען לעפיערעך ענלעך. די נאַנאָקאָמפּאָסיטע SrFe12O19 / CoFe2O4 40/60 וו / וו% איז אויך צוגעגרייט אין אַ ענלעך וועג.
די דיפפראַקשאַן מוסטער איז געמאסטן מיט CuKα ראַדיאַציע (λ = 1.5418 Å) אויף די Bruker D8 פּודער דיפפראַקטאָמעטער, און די דיטעקטער שפּאַלט ברייט איז געווען באַשטימט צו 0.2 מם. ניצן אַ VANTEC טאָמבאַנק צו זאַמלען דאַטן אין די 2θ קייט פון 10-140 °. די טעמפּעראַטור בעשאַס דאַטן רעקאָרדינג איז געווען מיינטיינד בייַ 23 ± 1 °C. די אָפּשפּיגלונג איז געמאסטן דורך שריט-און-סקאַן טעכנאָלאָגיע, און די שריט לענג פון אַלע פּרובירן סאַמפּאַלז איז 0.013 ° (2טהעטאַ); די מאַקסימום שפּיץ ווערט פון די מעזשערמאַנט דיסטאַנסע איז -2.5 און + 2.5 ° (2טהעטאַ). פֿאַר יעדער שפּיץ, אַ גאַנץ פון 106 קוואַנטאַ זענען קאַלקיאַלייטיד, בשעת פֿאַר די עק עס זענען וועגן 3000 קוואַנטאַ. עטלעכע יקספּערמענאַל פּיקס (צעשיידן אָדער טייל אָוווערלאַפּט) זענען אויסגעקליבן פֿאַר ווייַטער סיימאַלטייניאַס אַנאַליסיס: (100), (110) און (004), וואָס איז פארגעקומען אין די בראַגג ווינקל נאָענט צו די בראַגג ווינקל פון די SFO רעגיסטראַציע שורה. די יקספּערמענאַל ינטענסיטי איז קערעקטאַד פֿאַר די לאָרענץ פּאָולעראַזיישאַן פאַקטאָר, און דער הינטערגרונט איז אַוועקגענומען מיט אַ אנגענומען לינעאַר ענדערונג. די NIST נאָרמאַל LaB6 (NIST 660b) איז געניצט צו קאַלאַברייט די קיילע און ספּעקטראַל בראָדאַנינג. ניצן LWL (Louer-Weigel-Louboutin) דעקאָנוואָלוטיאָן אופֿן 30,31 צו קריגן ריין דיפפראַקשאַן שורות. דער אופֿן איז ימפּלאַמענאַד אין די פּראָפיל אַנאַליסיס פּראָגראַם PROFIT-software32. פון די פּאַסן פון די געמאסטן ינטענסיטי דאַטן פון די מוסטער און די סטאַנדאַרט מיט די פּסעוודאָ וואָיגט פֿונקציע, די קאָראַספּאַנדינג ריכטיק שורה קאַנטור פ (רענטגענ) איז יקסטראַקטיד. די גרייס פאַרשפּרייטונג פֿונקציע ג (ל) איז באשלאסן פון פ (רענטגענ) דורך נאָכפאָלגן די פּראָצעדור דערלאנגט אין רעפערענץ 23. פֿאַר מער דעטאַילס, ביטע אָפּשיקן צו די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל. ווי אַ העסאָפע צו די שורה פּראָפיל אַנאַליסיס, די FULLPROF פּראָגראַם איז געניצט צו דורכפירן Rietveld אַנאַליסיס אויף XRPD דאַטן (פרטים קענען זיין געפֿונען אין Maltoni et al. 6). אין קורץ, אין די Rietveld מאָדעל, די דיפראַקשאַן פּיקס זענען דיסקרייבד דורך די מאַדאַפייד Thompson-Cox-Hastings פּסעוודאָ וואָיגט פונקציע. LeBail ראַפינירטקייַט פון די דאַטן איז געווען דורכגעקאָכט אויף די NIST LaB6 660b נאָרמאַל צו אילוסטרירן די ביישטייער פון די ינסטרומענט צו שפּיץ בראָדאַנינג. לויט די קאַלקיאַלייטיד FWHM (פול ברייט ביי האַלב די שפּיץ ינטענסיטי), די Debye-Scherrer יקווייזשאַן קענען זיין געוויינט צו רעכענען די באַנד-ווייטיד דורכשניטלעך גרייס פון די קאָוכיראַנט צעוואָרפן קריסטאַליין פעלד:
ווו λ איז די רענטגענ-שטראַל ראַדיאַציע ווייוולענגט, K איז דער פאָרעם פאַקטאָר (0.8-1.2, יוזשאַוואַלי גלייַך צו 0.9), און θ איז די בראַגג ווינקל. דאָס אַפּלייז צו: די אויסגעקליבן אָפּשפּיגלונג, די קאָראַספּאַנדינג שטעלן פון פּליינז און די גאנצע מוסטער (10-90 °).
אין אַדישאַן, אַ Philips CM200 מיקראָסקאָפּ אַפּערייטינג ביי 200 קוו און יקוויפּט מיט אַ לאַב 6 פאָדעם איז געניצט פֿאַר TEM אַנאַליסיס צו באַקומען אינפֿאָרמאַציע וועגן פּאַרטאַקאַל מאָרפאָלאָגי און גרייס פאַרשפּרייטונג.
מאַגנעטיזאַטיאָן אָפּרו מעזשערמאַנט איז דורכגעקאָכט דורך צוויי פאַרשידענע ינסטראַמאַנץ: גשמיות פּראָפּערטי מעאַסורעמענט סיסטעם (PPMS) פֿון קוואַנטום פּלאַן-ווייברייטינג מוסטער מאַגנעטאָמעטער (VSM), יקוויפּט מיט 9 ט סופּערקאַנדאַקטינג מאַגנעט, און מיקראָסענסע מאָדעל 10 ווסם מיט עלעקטראָמאַגנעט. די פעלד איז 2 T, דער מוסטער איז סאַטשערייטאַד אין די פעלד (μ0HMAX: -5 T און 2 T, ריספּעקטיוולי פֿאַר יעדער קיילע), און דער פאַרקערט פעלד (HREV) איז געווענדט צו ברענגען די מוסטער אין די סוויטשינג געגנט (לעבן HC) ), און דערנאָך די מאַגנאַטאַזיישאַן פאַרפוילן איז רעקאָרדעד ווי אַ פונקציע פון צייַט איבער 60 מינוט. די מעזשערמאַנט איז דורכגעקאָכט ביי 300 K. די קאָראַספּאַנדינג אַקטאַוויישאַן באַנד איז עוואַלואַטעד באזירט אויף די געמאסטן וואַלועס דיסקרייבד אין די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. מאַגנעטיק דיסטערבאַנסיז אין נאַנאָסטראַקטשערד מאַטעריאַלס. אין די נייַע מאַגנעטיק נאַנאָסטרוקטורע 127-163 (Elsevier, 2018). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. און Nordblad, P. קאָלעקטיוו מאַגנעטיק נאַטור. אין די נייַע גאַנג פון נאַנאָפּאַרטיקלע מאַגנאַטיזאַם, בלעטער 65-84 (2021). https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. מאַגנעטיק אָפּרו אין פייַן פּאַרטאַקאַל סיסטעמען. פּראָגרעס אין כעמישער פיזיק, זז 283-494 (2007). https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
סעללמיער, דדזש, אאז"ו ו די נייַ סטרוקטור און פיזיק פון נאַנאָמאַגנאַץ (איינגעבעטן). י אַפּפּליקאַטיאָן פיזיק 117, 172 (2015).
דע Julian Fernandez, C. עטק טהעמאַטיק רעצענזיע: די פּראָגרעס און פּראַספּעקס פון שווער העקסאַפערריטע שטענדיק מאַגנעט אַפּלאַקיישאַנז. י פיזיק. ד. צולייגן פֿאַר פיזיק (2020).
Maltoni, P. עטק דורך אָפּטימיזינג די סינטעז און מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון SrFe12O19 נאַנאָקריסטאַלז, צווייענדיק מאַגנעטיק נאַנאָקאָמפּאָסיטעס זענען געניצט ווי שטענדיק מאַגנאַץ. י פיזיק. די צולייגן פֿאַר פיזיק 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. עטק דערקלערן די שייכות צווישן נאַנאָפּאַרטיקלע מאָרפאָלאָגי, יאָדער / מאַגנעטיק סטרוקטור און די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון סינטערעד SrFe12O19 מאַגנאַץ. נאַנאָ 12, 9481-9494 (2020).
Petrecca, M. עטק אָפּטימיזירן די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון שווער און ווייך מאַטעריאַלס פֿאַר דער פּראָדוקציע פון וועקסל פרילינג שטענדיק מאַגנאַץ. י פיזיק. די צולייגן פֿאַר פיזיק 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. עטק סטרויערן די מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון שווער-ווייך SrFe12O19/CoFe2O4 נאַנאָסטרוקטורעס דורך זאַץ / פאַסע קאַפּלינג. י פיזיק. כעמיע C 125, 5927-5936 (2021).
Maltoni, P. עטק ויספאָרשן די מאַגנעטיק און מאַגנעטיק קאַפּלינג פון סרפע12אָ19/קאָ1-קסזנקספע2אָ4 נאַנאָקאָמפּאָסיטעס. י מאג. מאַג. אלמא . 535, 168095 (2021).
פּוללאַר, רק העקסאַגאָנאַל פערריטעס: אַן איבערבליק פון די סינטעז, פאָרשטעלונג און אַפּלאַקיישאַן פון העקסאַפערריטע סעראַמיקס. רעדאַגירן. אלמא . וויסנשאַפֿט. 57, 1191-1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D וויזשוואַלאַזיישאַן סיסטעם פֿאַר עלעקטראָניש און סטראַקטשעראַל אַנאַליסיס. י אַפּפּליעד פּראַסעס קריסטאַלאָגראַפי 41, 653-658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Magnetic Interaction. פראָנטיערס אין נאַנאָוויסנשאַפֿט, זז 129-188 (2014). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
לי, ק. עטק די קאָראַליישאַן צווישן די גרייס / פעלד סטרוקטור פון העכסט קריסטאַליין פע3אָ4 נאַנאָפּאַרטיקלעס און מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס. וויסנשאַפֿט. פארשטייער 7, 9894 (2017).
Coey, JMD מאַגנעטיק און מאַגנעטיק מאַטעריאַלס. (קיימברידזש אוניווערסיטעט פרעסע, 2001). https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
לאַורעטי, ש עט על. מאַגנעטיק ינטעראַקשאַן אין סיליקאַ-קאָוטאַד נאַנאָפּאָראָוס קאַמפּאָונאַנץ פון CoFe2O4 נאַנאָפּאַרטיקלעס מיט קוביק מאַגנעטיק אַניסאָטראָפּי. נאַנאָטעטשנאָלאָגי 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. לימיטיישאַנז פון מאַגנעטיק רעקאָרדינג-מעדיע קאַנסידעריישאַנז. י מאג. מאַג. אלמא . 200, 616-633 (1999).
לאַוואָראַטאָ, גק עטק די מאַגנעטיק ינטעראַקשאַן און ענערגיע שלאַבאַן אין האַרץ / שאָל צווייענדיק מאַגנעטיק נאַנאָפּאַרטיקלעס זענען ענכאַנסט. י פיזיק. כעמיע C 119, 15755-15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס פון נאַנאָפּאַרטיקלעס: ווייַטער פון די השפּעה פון פּאַרטאַקאַל גרייס. כעמיע איין ייראָ. י 15, 7822-7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. פֿאַרבעסערן מאַגנעטיק פּראָפּערטיעס דורך קאַנטראָולינג די מאָרפאָלאָגי פון SrFe12O19 נאַנאָקריסטאַלז. וויסנשאַפֿט. פארשטייער 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. און Eliceiri, K. NIH בילד צו ImageJ: 25 יאָר פון בילד אַנאַליסיס. א נאט . מעטאָד 9, 676-682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. סמאָאָטהנעסס און גילטיקייַט פון קריסטאַליטע גרייס פאַרשפּרייטונג אין X-Ray פּראָפיל אַנאַליסיס. י אַפּפּליעד פּראַסעס קריסטאַלאָגראַפי 11, 50-55 (1978).
גאָנזאַלעז, דזשם, אאז"ו ו. מאַגנעטיק וויסקאָסיטי און מיקראָסטרוקטורע: פּאַרטאַקאַל גרייס אָפענגיקייַט פון אַקטאַוויישאַן באַנד. י אַפּפּליעד פיזיק 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. און Laureti, S. אין הינטער-הויך געדיכטקייַט מאַגנעטיק רעקאָרדינג. (Jenny Stanford Press, 2016). https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd נאַנאָסטרוקטורעס און מאַפּאָלע מאַגנעטיק פילם. י אַפּפּליקאַטיאָן פיזיק 97, 10דזש702 (2005).
כלאָפּקאָוו, ק., גוטפלייש, אָ., הינז, ד., מוללער, ק.-ה. & Schultz, L. עוואַלושאַן פון די ינטעראַקשאַן פעלד אין אַ טעקסטשערד פייַן-גריינד Nd2Fe14B מאַגנעט. י אַפּפּליקאַטיאָן פיזיק 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP גרייס-אָפענגיק מאַגנעטיק כאַרדאַנינג אין CoFe2O4 נאַנאָפּאַרטיקלעס: די ווירקונג פון ייבערפלאַך ספּין טילט. י פיזיק. די צולייגן פֿאַר פיזיק 53, 504004 (2020).
פּאָסטן צייט: דעצעמבער 11-2021
