balita

Salamat sa pagbisita sa Kalikasan.Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta alang sa CSS.Alang sa labing maayo nga kasinatian, among girekomendar nga mogamit ka og mas bag-ong bersyon sa browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer).Sa samang higayon, aron maseguro ang padayon nga suporta, ipakita namo ang mga site nga walay mga estilo ug JavaScript.
Ang magnetic nga mga kabtangan sa SrFe12O19 (SFO) gahi nga hexaferrite gikontrol sa komplikado nga relasyon sa microstructure niini, nga nagtino sa ilang kalabutan sa permanenteng aplikasyon sa magnet.Pagpili usa ka grupo sa mga nanoparticle sa SFO nga nakuha pinaagi sa sol-gel nga kusog nga pagkasunog nga synthesis, ug paghimo sa lawom nga istruktura nga X-ray powder diffraction (XRPD) nga pag-ila pinaagi sa pagtuki sa profile sa linya sa G (L).Ang nakuha nga crystallite size distribution nagpadayag sa dayag nga pagdepende sa gidak-on subay sa [001] direksyon sa synthesis method, padulong sa pagkaporma sa flaky crystallites.Dugang pa, ang gidak-on sa SFO nanoparticle gitino pinaagi sa transmission electron microscopy (TEM) analysis, ug ang average nga gidaghanon sa mga crystallites sa mga partikulo gibanabana.Kini nga mga resulta gi-evaluate sa pag-ilustrar sa pagporma sa single domain states ubos sa kritikal nga bili, ug ang activation volume kay gikan sa time-dependent nga magnetization measurements, nga gitumong sa pagpatin-aw sa reverse magnetization nga proseso sa hard magnetic materials.
Ang Nano-scale magnetic nga mga materyales adunay dako nga siyentipikanhon ug teknolohikal nga kahulogan, tungod kay ang ilang mga magnetic nga mga kabtangan nagpakita sa mahinungdanon nga nagkalainlain nga mga kinaiya kon itandi sa ilang gidak-on sa gidaghanon, nga nagdala sa bag-ong mga panglantaw ug mga aplikasyon1,2,3,4.Taliwala sa nanostructured nga mga materyales, ang M-type nga hexaferrite SrFe12O19 (SFO) nahimong madanihon nga kandidato alang sa permanenteng magnet nga aplikasyon5.Sa tinuud, sa bag-ohay nga mga tuig, daghang mga panukiduki sa panukiduki ang nahimo sa pag-customize sa mga materyales nga nakabase sa SFO sa nanoscale pinaagi sa lainlaing mga pamaagi sa synthesis ug pagproseso aron ma-optimize ang gidak-on, morpolohiya, ug magnetic nga mga kabtangan6,7,8.Dugang pa, nakadawat kini og dakong pagtagad sa pagpanukiduki ug pagpalambo sa exchange coupling systems9,10.Ang taas nga magnetocrystalline anisotropy (K = 0.35 MJ / m3) nga gipunting sa c-axis sa hexagonal lattice niini 11,12 usa ka direkta nga sangputanan sa komplikado nga correlation tali sa magnetism ug kristal nga istruktura, kristal ug gidak-on sa lugas, morphology ug texture.Busa, ang pagpugong sa mga kinaiya sa ibabaw mao ang basehan sa pagtagbo sa piho nga mga kinahanglanon.Ang Figure 1 naghulagway sa tipikal nga hexagonal space group nga P63/mmc sa SFO13, ug ang eroplano nga katumbas sa pagpamalandong sa line profile analysis study.
Lakip sa mga may kalabutan nga mga kinaiya sa pagkunhod sa gidak-on sa ferromagnetic nga partikulo, ang pagporma sa usa ka estado nga domain ubos sa kritikal nga bili nagdala ngadto sa pagtaas sa magnetic anisotropy (tungod sa mas taas nga surface area ngadto sa volume ratio), nga mosangpot sa usa ka mapugsanon nga field14,15.Ang lapad nga lugar ubos sa kritikal nga dimensyon (DC) sa gahi nga mga materyales (tipikal nga kantidad mga 1 µm), ug gihubit sa gitawag nga coherent size (DCOH)16: kini nagtumong sa pinakagamay nga paagi sa volume alang sa demagnetization sa managsama nga gidak-on (DCOH), Gipahayag ingon ang gidaghanon sa pagpaaktibo (VACT) 14. Apan, sama sa gipakita sa Figure 2, bisan tuod ang kristal nga gidak-on mas gamay kay sa DC, ang inversion nga proseso mahimong dili magkauyon.Sa nanoparticle (NP) nga mga sangkap, ang kritikal nga gidaghanon sa pagbag-o nagdepende sa magnetic viscosity (S), ug ang pagsalig sa magnetic field niini naghatag hinungdanon nga kasayuran bahin sa proseso sa pagbalhin sa NP magnetization17,18.
Ibabaw: Schematic diagram sa ebolusyon sa mapugsanon nga natad nga adunay gidak-on nga partikulo, nga nagpakita sa katugbang nga proseso sa pagbag-o sa magnetization (gipahiangay sa 15).Ang SPS, SD, ug MD nagbarog alang sa superparamagnetic state, single domain, ug multidomain, matag usa;Ang DCOH ug DC gigamit alang sa coherence diameter ug critical diameter, matag usa.Ubos: Mga sketch sa mga partikulo nga lainlain ang gidak-on, nga nagpakita sa pagtubo sa mga kristal gikan sa usa ka kristal ngadto sa polycrystalline.ugnagpakita sa kristal ug gidak-on sa partikulo, matag usa.
Bisan pa, sa nanoscale, ang mga bag-ong komplikado nga aspeto gipaila usab, sama sa kusog nga interaksyon sa magnetic tali sa mga partikulo, pag-apod-apod sa gidak-on, porma sa partikulo, sakit sa nawong, ug direksyon sa dali nga axis sa magnetization, nga ang tanan naghimo sa pag-analisar nga labi ka mahagiton19, 20 .Kini nga mga elemento hinungdanon nga makaapekto sa pag-apod-apod sa babag sa enerhiya ug angay nga konsiderahon pag-ayo, sa ingon nakaapekto sa mode nga pagbag-o sa magnetization.Sa niini nga basehan, kini mao ang ilabi na importante sa husto nga pagsabot sa correlation tali sa magnetic volume ug sa pisikal nga nanostructured M-type hexaferrite SrFe12O19.Busa, isip modelo nga sistema, migamit kami og set sa mga SFO nga giandam sa bottom-up sol-gel method, ug bag-o lang nagpahigayon og research.Ang nangaging mga resulta nagpakita nga ang gidak-on sa mga crystallites anaa sa nanometer range, ug kini, uban sa porma sa mga crystallites, nagdepende sa init nga pagtambal nga gigamit.Dugang pa, ang pagkakristal sa maong mga sample nagdepende sa pamaagi sa synthesis, ug gikinahanglan ang mas detalyado nga pagtuki aron maklaro ang relasyon tali sa mga kristal ug gidak-on sa partikulo.Aron mapadayag kini nga relasyon, pinaagi sa transmission electron microscopy (TEM) analysis inubanan sa Rietveld method ug line profile analysis sa taas nga statistical X-ray powder diffraction, ang crystal microstructure parameters (ie, crystallites ug particle size, shape) gisusi pag-ayo. .XRPD) nga mode.Ang structural characterization nagtumong sa pagtino sa anisotropic nga mga kinaiya sa nakuha nga nanocrystallites ug aron pamatud-an ang posibilidad sa pag-analisar sa profile sa linya isip usa ka lig-on nga teknik alang sa pag-ila sa peak nga pagpalapad sa nanoscale range sa (ferrite) nga mga materyales.Nakaplagan nga ang volume-weighted crystallite size distribution G(L) kusog nga nagdepende sa crystallographic nga direksyon.Sa kini nga trabaho, gipakita namon nga ang mga suplemento nga teknik kinahanglan gyud aron tukma nga makuha ang mga parameter nga may kalabotan sa gidak-on aron tukma nga ihulagway ang istruktura ug magnetic nga mga kinaiya sa ingon nga mga sample sa pulbos.Ang proseso sa reverse magnetization gitun-an usab aron sa pagpatin-aw sa relasyon tali sa morphological structure nga mga kinaiya ug magnetic nga kinaiya.
Rietveld analysis sa X-ray powder diffraction (XRPD) data nagpakita nga ang kristal nga gidak-on sa daplin sa c-axis mahimong ipasibo pinaagi sa angay nga heat treatment.Kini espesipikong nagpakita nga ang peak nga pagpalapad nga naobserbahan sa among sample lagmit tungod sa anisotropic crystallite nga porma.Dugang pa, ang pagkamakanunayon tali sa kasagarang diyametro nga gisusi ni Rietveld ug sa Williamson-Hall diagram (ugsa Table S1) nagpakita nga ang mga crystallites halos walay strain ug walay structural deformation.Ang ebolusyon sa pag-apod-apod sa gidak-on sa kristal sa lainlaing direksyon nagpunting sa among atensyon sa nakuha nga gidak-on sa partikulo.Ang pag-analisa dili yano, tungod kay ang sample nga nakuha sa sol-gel nga kusog nga pagkasunog gilangkuban sa mga agglomerates sa mga partikulo nga adunay porous nga istruktura6,9, kawhaan usa.Ang TEM gigamit sa pagtuon sa internal nga istruktura sa sample sa pagsulay sa mas detalyado.Ang kasagarang mga hulagway sa brightfield gi-report sa Figure 3a-c (para sa detalyadong paghulagway sa pagtuki, palihog tan-awa ang seksyon 2 sa mga supplemental materials).Ang sample naglangkob sa mga partikulo nga adunay porma sa gagmay nga mga piraso.Ang mga platelet naghiusa aron maporma ang porous nga mga aggregate nga lainlain ang gidak-on ug porma.Aron mabanabana ang gidak-on sa pag-apod-apod sa mga platelet, ang lugar nga 100 nga mga partikulo sa matag sample mano-mano nga gisukod gamit ang ImageJ software.Ang diametro sa katumbas nga lingin nga adunay parehas nga partikulo nga lugar ingon ang kantidad gipahinungod sa representante nga gidak-on sa matag gisukod nga piraso.Ang mga resulta sa mga sample SFOA, SFOB ug SFOC gi-summarize sa Figure 3d-f, ug gitaho usab ang average nga diametro nga bili.Ang pagdugang sa temperatura sa pagproseso nagdugang sa gidak-on sa mga partikulo ug sa ilang gilapdon sa pag-apod-apod.Gikan sa pagtandi tali sa VTEM ug VXRD (Table 1), makita nga sa kaso sa mga sample sa SFOA ug SFOB, ang kasagaran nga gidaghanon sa mga crystallites matag partikulo nagpakita sa polycrystalline nga kinaiya niini nga mga lamellae.Sa kasukwahi, ang partikulo nga gidaghanon sa SFOC ikatandi sa kasagaran nga kristal nga gidaghanon, nga nagpakita nga kadaghanan sa mga lamellae mga single nga kristal.Gipunting namo nga ang dayag nga mga gidak-on sa TEM ug X-ray diffraction managlahi, tungod kay sa ulahi, among gisukod ang managsama nga scattering block (kini mahimong mas gamay kay sa normal nga flake): Dugang pa, ang gamay nga error orientation niini nga mga pagsabwag ang mga dominyo kwentahon pinaagi sa diffraction .
Ang hayag nga field TEM nga mga hulagway sa (a) SFOA, (b) SFOB ug (c) SFOC nagpakita nga sila gilangkuban sa mga partikulo nga adunay porma nga sama sa plato.Ang katugbang nga pag-apod-apod sa gidak-on gipakita sa histogram sa panel (df).
Sama sa atong namatikdan usab sa miaging pagtuki, ang mga crystallites sa tinuod nga powder sample usa ka polydisperse system.Tungod kay ang pamaagi sa X-ray sensitibo kaayo sa managsama nga pagsabwag nga bloke, gikinahanglan ang usa ka bug-os nga pag-analisar sa datos sa diffraction sa powder aron ihulagway ang maayong mga nanostructure.Dinhi, ang gidak-on sa mga crystallites gihisgutan pinaagi sa pag-ila sa volume-weighted crystallite size distribution function G(L)23, nga mahimong hubaron nga probability density sa pagpangita sa mga crystallites nga gituohan nga porma ug gidak-on, ug ang gibug-aton niini proporsyonal sa kini.Volume, sa sample nga gi-analisa.Uban sa prismatic crystallite nga porma, ang kasagaran nga volume-weighted crystallite nga gidak-on (aberids nga gitas-on sa kilid sa [100], [110] ug [001] nga mga direksyon) makalkulo.Busa, gipili namo ang tanan nga tulo ka mga sample sa SFO nga adunay lain-laing mga gidak-on sa partikulo sa porma sa anisotropic flakes (tan-awa ang Reference 6) aron sa pagtimbang-timbang sa pagka-epektibo niini nga pamaagi aron makakuha og tukma nga crystallite size distribution sa nano-scale nga mga materyales.Aron sa pagtimbang-timbang sa anisotropic orientation sa ferrite crystallites, linya profile analysis gihimo sa XRPD data sa pinili nga mga taluktok.Ang gisulayan nga mga sampol sa SFO wala maglangkob sa dali (putli) nga mas taas nga pagkalainlain sa pagkasunud gikan sa parehas nga hugpong sa mga kristal nga eroplano, mao nga imposible nga mabulag ang kontribusyon sa pagpalapad sa linya gikan sa gidak-on ug pagtuis.Sa samang higayon, ang naobserbahan nga pagpalapad sa mga linya sa diffraction mas lagmit nga tungod sa gidak-on nga epekto, ug ang kasagaran nga kristal nga porma gipamatud-an pinaagi sa pag-analisar sa daghang mga linya.Ang Figure 4 nagtandi sa volume-weighted crystallite size distribution function G(L) subay sa gitakda nga crystallographic nga direksyon.Ang tipikal nga porma sa pag-apod-apod sa gidak-on sa kristal mao ang pag-apod-apod sa lognormal.Usa ka kinaiya sa tanan nga nakuha nga mga pag-apod-apod sa gidak-on mao ang ilang unimodality.Sa kadaghanan nga mga kaso, kini nga pag-apod-apod mahimong ipahinungod sa pipila nga gitakda nga proseso sa pagporma sa partikulo.Ang kalainan tali sa kasagaran nga kalkulado nga gidak-on sa pinili nga peak ug ang bili nga nakuha gikan sa Rietveld refinement anaa sa sulod sa usa ka madawat nga range (naghunahuna nga ang mga instrumento sa pag-calibrate nga mga pamaagi managlahi tali niini nga mga pamaagi) ug parehas sa gikan sa katugbang nga set sa mga eroplano pinaagi sa Debye Ang kasagaran nga gidak-on nga nakuha nahiuyon sa Scherrer equation, sama sa gipakita sa Table 2. Ang trend sa volume average nga kristal nga gidak-on sa duha ka lain-laing mga pamaagi sa pagmodelo susama kaayo, ug ang pagtipas sa hingpit nga gidak-on gamay ra kaayo.Bisan tuod adunay mga dili pagsinabtanay uban ni Rietveld, pananglitan, sa kaso sa (110) nga pagpamalandong sa SFOB, kini mahimong may kalabutan sa husto nga pagtino sa background sa duha ka kilid sa pinili nga pagpamalandong sa gilay-on nga 1 degree 2θ sa matag usa. direksyon.Bisan pa, ang maayo kaayo nga kasabutan tali sa duha nga mga teknolohiya nagpamatuod sa kalabotan sa pamaagi.Gikan sa pag-analisa sa peak broadening, dayag nga ang gidak-on sa [001] adunay usa ka piho nga pagsalig sa pamaagi sa synthesis, nga miresulta sa pagporma sa mga flaky crystallites sa SFO6,21 nga gi-synthesize sa sol-gel.Kini nga bahin nagbukas sa dalan alang sa paggamit niini nga pamaagi sa pagdesinyo sa mga nanocrystal nga adunay pinalabi nga mga porma.Sama sa nahibal-an namong tanan, ang komplikadong kristal nga istruktura sa SFO (ingon sa gipakita sa Figure 1) mao ang kinauyokan sa ferromagnetic nga kinaiya sa SFO12, mao nga ang porma ug gidak-on nga mga kinaiya mahimong ipasibo aron ma-optimize ang disenyo sa sample alang sa mga aplikasyon (sama sa permanente may kalabotan sa magnet).Gipunting namon nga ang pag-analisar sa gidak-on sa kristal usa ka gamhanan nga paagi sa paghulagway sa anisotropy sa mga porma sa kristal, ug dugang nga nagpalig-on sa nakuha nga mga resulta kaniadto.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC pinili nga pagpamalandong (100), (110), (004) gidaghanon gibug-aton crystallite gidak-on distribution G(L).
Aron masusi ang pagka-epektibo sa pamaagi aron makuha ang tukma nga pag-apod-apod sa gidak-on sa kristal sa nano-powder nga mga materyales ug ipadapat kini sa mga komplikado nga nanostructure, ingon sa gipakita sa Figure 5, among gipamatud-an nga kini nga pamaagi epektibo sa nanocomposite nga mga materyales (nominal nga kantidad).Ang katukma sa kaso gilangkuban sa SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w %).Kini nga mga resulta hingpit nga nahiuyon sa pag-analisa sa Rietveld (tan-awa ang caption sa Figure 5 alang sa pagtandi), ug itandi sa single-phase system, ang mga nanocrystal sa SFO mahimong mag-highlight sa usa ka labaw nga plate-like morphology.Kini nga mga resulta gilauman nga magamit kini nga pagtuki sa profile sa linya sa labi ka komplikado nga mga sistema diin daghang lainlaing mga hugna sa kristal ang mahimong magsapaw nga dili mawala ang kasayuran bahin sa ilang mga istruktura.
Ang volume-weighted crystallite size distribution G(L) sa pinili nga mga pagpamalandong sa SFO ((100), (004)) ug CFO (111) sa nanocomposites;alang sa pagtandi, ang katugbang nga Rietveld analysis values ​​mao ang 70(7), 45(6) ug 67(5) nm6.
Ingon sa gipakita sa Figure 2, ang determinasyon sa gidak-on sa magnetic domain ug ang husto nga pagbana-bana sa pisikal nga gidaghanon mao ang sukaranan sa paghulagway sa ingon nga komplikado nga mga sistema ug alang sa usa ka tin-aw nga pagsabut sa interaksyon ug pagkahan-ay sa istruktura tali sa mga partikulo sa magnetic.Bag-ohay lang, ang magnetic nga kinaiya sa mga sample sa SFO gitun-an sa detalye, nga adunay espesyal nga pagtagad sa reversal process sa magnetization, aron matun-an ang dili mabalik nga bahin sa magnetic susceptibility (χirr) (Figure S3 usa ka pananglitan sa SFOC)6.Aron makakuha og mas lawom nga pagsabot sa mekanismo sa pagbag-o sa magnetization niining ferrite-based nanosystem, naghimo kami og magnetic relaxation measurement sa reverse field (HREV) human sa saturation sa gihatag nga direksyon.Hunahunaa \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (tan-awa ang Figure 6 ug supplementary material para sa dugang detalye) ug dayon kuhaa ang activation volume (VACT).Tungod kay kini mahimo nga gihubit ingon ang pinakagamay nga volume sa materyal nga mahimong managsama nga balihon sa usa ka panghitabo, kini nga parameter nagrepresentar sa "magnetic" nga gidaghanon nga nahilambigit sa proseso sa pagbag-o.Ang among VACT value (tan-awa ang Table S3) katumbas sa usa ka sphere nga adunay diametro nga gibana-bana nga 30 nm, nga gihubit nga coherent diameter (DCOH), nga naghulagway sa taas nga limitasyon sa pagbag-o sa magnetization sa sistema pinaagi sa coherent rotation.Bisan kung adunay daghang kalainan sa pisikal nga gidaghanon sa mga partikulo (SFOA 10 ka beses nga mas dako kaysa SFOC), kini nga mga kantidad medyo makanunayon ug gamay, nga nagpakita nga ang mekanismo sa pagbag-o sa magnetization sa tanan nga mga sistema nagpabilin nga parehas (nahiuyon sa among giangkon. mao ang single domain system) 24 .Sa katapusan, ang VACT adunay mas gamay nga pisikal nga gidaghanon kaysa XRPD ug TEM analysis (VXRD ug VTEM sa Table S3).Busa, makahinapos kita nga ang proseso sa switching dili lamang mahitabo pinaagi sa coherent rotation.Timan-i nga ang mga resulta nga nakuha pinaagi sa paggamit sa lain-laing mga magnetometers (Figure S4) naghatag og susama nga DCOH bili.Niining bahina, hinungdanon kaayo ang paghubit sa kritikal nga diametro sa usa ka partikulo sa domain (DC) aron mahibal-an ang labing makatarunganon nga proseso sa pagbag-o.Sumala sa among pag-analisa (tan-awa ang supplementary material), mahimo natong isulti nga ang nakuha nga VACT naglambigit sa usa ka incoherent rotation mechanism, tungod kay ang DC (~ 0.8 µm) layo kaayo sa DC (~ 0.8 µm) sa atong mga partikulo, nga mao, ang pagporma sa domain mga paril dili Unya nakadawat lig-on nga suporta ug nakuha sa usa ka domain configuration.Kini nga resulta mahimong ipatin-aw pinaagi sa pagporma sa interaksiyon domain25, 26. Nagtuo kami nga ang usa ka crystallite miapil sa usa ka interaksiyon domain, nga moabot ngadto sa interconnected mga partikulo tungod sa heterogeneous microstructure niini nga mga materyales27,28.Bisan kung ang mga pamaagi sa X-ray sensitibo lamang sa maayo nga microstructure sa mga domain (microcrystals), ang mga pagsukod sa magnetic relaxation naghatag ebidensya sa mga komplikado nga panghitabo nga mahimong mahitabo sa mga nanostructured SFO.Busa, pinaagi sa pag-optimize sa nanometer nga gidak-on sa mga lugas sa SFO, posible nga mapugngan ang pagbalhin ngadto sa multi-domain inversion nga proseso, sa ingon mamentinar ang taas nga coercivity niini nga mga materyales.
(a) Ang time-dependent nga magnetization curve sa SFOC nga gisukod sa lain-laing reverse field HREV values ​​​​human sa saturation sa-5 T ug 300 K (gipakita sunod sa experimental data) (magnetization na-normalize sumala sa gibug-aton sa sample);alang sa katin-awan, Ang inset nagpakita sa eksperimento data sa 0.65 T uma (itom nga lingin), nga adunay labing maayo nga angay (pula nga linya) (magnetization normalized sa inisyal nga bili M0 = M (t0));(b) ang katugbang nga magnetic viscosity (S) mao ang inverse sa SFOC A function sa field (ang linya maoy giya sa mata);(c) usa ka pamaagi sa mekanismo sa pagpaaktibo nga adunay mga detalye sa sukod sa pisikal/magnetic nga gitas-on.
Sa kinatibuk-an, ang pagbag-o sa magnetization mahimong mahitabo pinaagi sa usa ka serye sa mga lokal nga proseso, sama sa domain wall nucleation, propagation, ug pinning ug unpinning.Sa kaso sa single-domain ferrite particles, ang activation mechanism kay nucleation-mediated ug gi-trigger sa magnetization change nga mas gamay kay sa kinatibuk-ang magnetic reversal volume (sama sa gipakita sa Figure 6c)29.
Ang gintang tali sa kritikal nga magnetism ug sa pisikal nga diametro nagpasabot nga ang incoherent mode mao ang usa ka concomitant nga panghitabo sa magnetic domain reversal, nga mahimong tungod sa materyal nga inhomogeneities ug ibabaw unevenness, nga mahimong correlated sa diha nga ang partikulo gidak-on pagtaas 25, nga miresulta sa usa ka pagtipas gikan sa. uniporme nga estado sa magnetization.
Busa, makahinapos kita nga sa niini nga sistema, ang proseso sa pagbag-o sa magnetization komplikado kaayo, ug ang mga paningkamot sa pagpakunhod sa gidak-on sa nanometer scale adunay usa ka importante nga papel sa interaksyon tali sa microstructure sa ferrite ug sa magnetism..
Ang pagsabut sa komplikado nga relasyon tali sa istruktura, porma ug magnetismo mao ang sukaranan sa pagdesinyo ug pagpalambo sa umaabot nga mga aplikasyon.Ang pag-analisar sa profile sa linya sa pinili nga XRPD pattern sa SrFe12O19 nagpamatuod sa anisotropic nga porma sa mga nanocrystals nga nakuha sa among synthesis nga pamaagi.Inubanan sa pag-analisa sa TEM, ang polycrystalline nga kinaiya niini nga partikulo napamatud-an, ug pagkahuman gipamatud-an nga ang gidak-on sa SFO nga gisuhid niini nga trabaho mas ubos kaysa kritikal nga single domain diameter, bisan pa sa ebidensya sa pagtubo sa kristal.Sa kini nga basehan, among gisugyot ang usa ka dili mabag-o nga proseso sa magnetization base sa pagporma sa usa ka domain sa interaksiyon nga gilangkoban sa mga interconnected crystallites.Ang among mga resulta nagpamatuod sa suod nga correlation tali sa particle morphology, kristal nga istruktura ug crystallite size nga anaa sa nanometer level.Kini nga pagtuon nagtumong sa pagpatin-aw sa reversal magnetization nga proseso sa lisud nga nanostructured magnetic nga mga materyales ug pagtino sa papel sa microstructure nga mga kinaiya sa resulta nga magnetic nga kinaiya.
Ang mga sampol gi-synthesize gamit ang citric acid isip chelating agent/fuel sumala sa sol-gel spontaneous combustion method, nga gitaho sa Reference 6. nakuha pinaagi sa angay nga mga pagtambal sa annealing sa lainlaing mga temperatura (1000, 900, ug 800 ° C, matag usa).Ang talaan S1 nag-summarize sa magnetic nga mga kabtangan ug nakit-an nga sila parehas nga parehas.Ang nanocomposite SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w% giandam usab sa susamang paagi.
Ang diffraction pattern gisukod gamit ang CuKα radiation (λ = 1.5418 Å) sa Bruker D8 powder diffractometer, ug ang detector slit width gitakda sa 0.2 mm.Gamit ug VANTEC counter para mangolekta og datos sa 2θ range nga 10-140°.Ang temperatura sa panahon sa pagrekord sa datos gipadayon sa 23 ± 1 °C.Ang pagpamalandong gisukod sa teknolohiya nga lakang-ug-scan, ug ang gitas-on sa lakang sa tanan nga mga sample sa pagsulay mao ang 0.013 ° (2theta);ang pinakataas nga peak value sa gilay-on sa pagsukod mao ang-2.5 ug + 2.5° (2theta).Alang sa matag peak, adunay total nga 106 ka quanta ang kalkulado, samtang alang sa ikog adunay mga 3000 ka quanta.Daghang eksperimento nga mga taluktok (gibulag o partially overlapped) gipili alang sa dugang nga dungan nga pagtuki: (100), (110) ug (004), nga nahitabo sa Bragg anggulo duol sa Bragg anggulo sa SFO registration line.Ang eksperimento nga intensity gitul-id alang sa Lorentz polarization factor, ug ang background gikuha sa usa ka gituohan nga linear nga pagbag-o.Ang NIST standard LaB6 (NIST 660b) gigamit sa pag-calibrate sa instrumento ug spectral nga pagpalapad.Gamita ang LWL (Louer-Weigel-Louboutin) deconvolution nga paagi 30,31 para makakuha ug puro nga linya sa diffraction.Kini nga pamaagi gipatuman sa profile analysis program PROFIT-software32.Gikan sa pagkahaom sa gisukod nga intensity data sa sample ug ang standard nga adunay pseudo Voigt function, ang katugbang nga hustong linya sa contour f(x) gikuha.Ang gidak-on sa pag-apud-apod nga function G(L) gitino gikan sa f(x) pinaagi sa pagsunod sa pamaagi nga gipresentar sa Reference 23. Para sa dugang nga mga detalye, palihog tan-awa ang supplementary material.Isip usa ka suplemento sa pagtuki sa profile sa linya, ang FULLPROF nga programa gigamit sa paghimo sa Rietveld analysis sa XRPD data (ang mga detalye makita sa Maltoni et al. 6).Sa laktud, sa modelo nga Rietveld, ang mga taluktok sa diffraction gihulagway sa giusab nga Thompson-Cox-Hastings pseudo Voigt function.Ang pagpino sa LeBail sa datos gihimo sa NIST LaB6 660b nga sumbanan aron ihulagway ang kontribusyon sa instrumento sa peak broadening.Sumala sa kalkulado nga FWHM (bug-os nga gilapdon sa katunga sa peak intensity), ang Debye-Scherrer equation mahimong gamiton sa pagkalkulo sa volume-weighted average nga gidak-on sa coherent scattering crystalline domain:
Diin ang λ mao ang X-ray radiation wavelength, K mao ang shape factor (0.8-1.2, kasagaran katumbas sa 0.9), ug ang θ mao ang Bragg angle.Kini magamit sa: ang pinili nga pagpamalandong, ang katugbang nga hugpong sa mga eroplano ug ang tibuok nga sumbanan (10-90°).
Dugang pa, usa ka mikroskopyo sa Philips CM200 nga naglihok sa 200 kV ug gisangkapan sa usa ka filament nga LaB6 gigamit alang sa pagtuki sa TEM aron makakuha og kasayuran bahin sa morphology sa partikulo ug pag-apod-apod sa gidak-on.
Ang pagsukod sa relaxation sa magnetization gihimo sa duha ka lain-laing mga instrumento: Physical Property Measurement System (PPMS) gikan sa Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), nasangkapan sa 9 T superconducting magnet, ug MicroSense Model 10 VSM nga adunay electromagnet.Ang natad mao ang 2 T, ang sample kay saturated sa field (μ0HMAX: -5 T ug 2 T, matag usa alang sa matag instrumento), ug dayon ang reverse field (HREV) gigamit aron madala ang sample ngadto sa switching area (duol sa HC ), ug dayon ang Ang pagkadunot sa magnetization girekord isip usa ka function sa oras sa 60 minuto.Ang pagsukod gihimo sa 300 K. Ang katugbang nga gidaghanon sa pagpaaktibo gibana-bana base sa mga gisukod nga kantidad nga gihulagway sa dugang nga materyal.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Magnetic disturbances sa nanostructured nga mga materyales.Sa bag-ong magnetic nanostructure 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. ug Nordblad, P. Collective magnetic nga kinaiya.Sa bag-ong uso sa nanoparticle magnetism, mga panid 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Magnetic relaxation sa maayong mga sistema sa partikulo.Pag-uswag sa Chemical Physics, pp. 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, ug uban pa. Ang bag-ong istruktura ug pisika sa nanomagnets (giimbitar).J. Application Physics 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. ug uban pa Thematic review: ang pag-uswag ug mga palaaboton sa lisud nga hexaferrite permanente magnet aplikasyon.J. Pisika.D. Pag-aplay alang sa Physics (2020).
Maltoni, P. ug uban pa Pinaagi sa pag-optimize sa synthesis ug magnetic properties sa SrFe12O19 nanocrystals, ang dual magnetic nanocomposites gigamit isip permanenteng magnet.J. Pisika.D. Pag-aplay alang sa Physics 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. ug uban pa. Klaroha ang relasyon tali sa nanoparticle morphology, nuclear/magnetic structure ug ang magnetic properties sa sintered SrFe12O19 magnets.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. ug uban pa Optimize ang magnetic kabtangan sa gahi ug humok nga mga materyales alang sa produksyon sa exchange spring permanenteng magnet.J. Pisika.D. Pag-aplay alang sa Physics 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. ug uban pa. I-adjust ang magnetic properties sa hard-soft SrFe12O19/CoFe2O4 nanostructures pinaagi sa composition/phase coupling.J. Pisika.Chemistry C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. ug uban pa. Susihon ang magnetic ug magnetic coupling sa SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4 nanocomposites.J. Mag.Mag.alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: Usa ka kinatibuk-ang pagtan-aw sa synthesis, performance ug paggamit sa hexaferrite ceramics.Edit.alma mater.siyensya.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D visualization system alang sa electronic ug structural analysis.J. Applied Process Crystallography 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Magnetic interaction.Frontiers sa Nanoscience, pp. 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. ug uban pa Ang correlation tali sa gidak-on / domain structure sa highly crystalline Fe3O4 nanoparticles ug magnetic properties.siyensya.Representante 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Magnetic ug magnetic nga mga materyales.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Magnetic nga interaksyon sa silica-coated nanoporous nga mga sangkap sa CoFe2O4 nanoparticle nga adunay cubic magnetic anisotropy.Nanotechnology 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Limitasyon sa magnetic recording-media nga mga konsiderasyon.J. Mag.Mag.alma mater.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC ug uban pa. Ang magnetic interaction ug energy barrier sa core/shell dual magnetic nanoparticle gipalambo.J. Pisika.Chemistry C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Magnetic nga mga kabtangan sa nanoparticle: lapas sa impluwensya sa gidak-on sa partikulo.Chemistry usa ka euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Pagpauswag sa magnetic nga mga kabtangan pinaagi sa pagkontrol sa morphology sa SrFe12O19 nanocrystals.siyensya.Representante 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. ug Eliceiri, K. NIH Image to ImageJ: 25 ka tuig nga pag-analisar sa imahe.A. Nat.Pamaagi 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Smoothness ug validity sa crystallite size distribution sa X-ray profile analysis.J. Applied Process Crystallography 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, ug uban pa. Magnetic viscosity ug microstructure: depende sa gidak-on sa partikulo sa gidaghanon sa pagpaaktibo.J. Applied Physics 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. ug Laureti, S. sa ultra-high density magnetic recording.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd nanostructures ug film magnetization reversal.J. Application Physics 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Ebolusyon sa interaction domain sa usa ka textured fine-grained Nd2Fe14B magnet.J. Application Physics 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Size-dependent nga magnetic hardening sa CoFe2O4 nanoparticle: ang epekto sa surface spin tilt.J. Pisika.D. Pag-aplay alang sa Physics 53, 504004 (2020).