berita

Terima kasih kerana melawat Alam.Versi penyemak imbas yang anda gunakan mempunyai sokongan terhad untuk CSS.Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan versi penyemak imbas yang lebih baharu (atau matikan mod keserasian dalam Internet Explorer).Pada masa yang sama, untuk memastikan sokongan berterusan, kami akan memaparkan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Sifat magnetik heksaferit keras SrFe12O19 (SFO) dikawal oleh hubungan kompleks struktur mikronya, yang menentukan kaitannya dengan aplikasi magnet kekal.Pilih sekumpulan nanozarah SFO yang diperolehi oleh sintesis pembakaran spontan sol-gel, dan lakukan pencirian pembelauan serbuk sinar-X struktur mendalam (XRPD) oleh analisis profil garisan G(L).Taburan saiz kristal yang diperoleh mendedahkan pergantungan saiz yang jelas di sepanjang arah [001] pada kaedah sintesis, yang membawa kepada pembentukan kristal serpihan.Di samping itu, saiz nanopartikel SFO ditentukan oleh analisis mikroskop elektron penghantaran (TEM), dan purata bilangan kristal dalam zarah dianggarkan.Keputusan ini telah dinilai untuk menggambarkan pembentukan keadaan domain tunggal di bawah nilai kritikal, dan volum pengaktifan diperoleh daripada pengukuran magnetisasi bergantung masa, bertujuan untuk menjelaskan proses magnetisasi terbalik bahan magnet keras.
Bahan magnet berskala nano mempunyai kepentingan saintifik dan teknologi yang hebat, kerana sifat magnetnya mempamerkan gelagat yang berbeza dengan ketara berbanding saiz volumnya, yang membawa perspektif dan aplikasi baharu1,2,3,4.Antara bahan berstruktur nano, heksaferit jenis M SrFe12O19 (SFO) telah menjadi calon yang menarik untuk aplikasi magnet kekal5.Malah, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak kerja penyelidikan telah dilakukan untuk menyesuaikan bahan berasaskan SFO pada skala nano melalui pelbagai kaedah sintesis dan pemprosesan untuk mengoptimumkan saiz, morfologi, dan sifat magnetik6,7,8.Di samping itu, ia telah mendapat perhatian besar dalam penyelidikan dan pembangunan sistem gandingan pertukaran9,10.Anisotropi magnetocrystalline tingginya (K = 0.35 MJ/m3) yang berorientasikan sepanjang paksi c kekisi heksagonnya 11,12 adalah hasil langsung daripada korelasi kompleks antara kemagnetan dan struktur kristal, kristal dan saiz butiran, morfologi dan tekstur .Oleh itu, mengawal ciri-ciri di atas adalah asas untuk memenuhi keperluan khusus.Rajah 1 menggambarkan kumpulan ruang heksagon biasa P63/mmc SFO13, dan satah yang sepadan dengan pantulan kajian analisis profil garisan.
Antara ciri-ciri berkaitan pengurangan saiz zarah feromagnetik, pembentukan keadaan domain tunggal di bawah nilai kritikal membawa kepada peningkatan anisotropi magnetik (disebabkan oleh nisbah luas permukaan kepada isipadu yang lebih tinggi), yang membawa kepada medan paksaan14,15.Kawasan luas di bawah dimensi kritikal (DC) dalam bahan keras (nilai biasa ialah kira-kira 1 µm), dan ditakrifkan oleh apa yang dipanggil saiz koheren (DCOH)16: ini merujuk kepada kaedah volum terkecil untuk penyahmagnetan dalam saiz koheren (DCOH), Dinyatakan sebagai isipadu pengaktifan (VACT) 14. Walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, walaupun saiz kristal lebih kecil daripada DC, proses penyongsangan mungkin tidak konsisten.Dalam komponen nanopartikel (NP), isipadu kritikal pembalikan bergantung kepada kelikatan magnetik (S), dan pergantungan medan magnetnya memberikan maklumat penting tentang proses pensuisan NP magnetisasi17,18.
Di atas: Gambarajah skematik evolusi medan paksaan dengan saiz zarah, menunjukkan proses pembalikan magnetisasi yang sepadan (diadaptasi daripada 15).SPS, SD, dan MD adalah singkatan untuk keadaan superparamagnetik, domain tunggal dan multidomain, masing-masing;DCOH dan DC digunakan untuk diameter koheren dan diameter kritikal, masing-masing.Bawah: Lakaran zarah yang berbeza saiz, menunjukkan pertumbuhan hablur daripada kristal tunggal kepada polihablur.danmenunjukkan saiz kristal dan zarah, masing-masing.
Walau bagaimanapun, pada skala nano, aspek kompleks baru juga telah diperkenalkan, seperti interaksi magnetik yang kuat antara zarah, taburan saiz, bentuk zarah, gangguan permukaan, dan arah paksi mudah magnetisasi, yang semuanya menjadikan analisis lebih mencabar19, 20 .Unsur-unsur ini memberi kesan ketara kepada pengagihan penghalang tenaga dan patut dipertimbangkan dengan teliti, sekali gus menjejaskan mod pembalikan magnetisasi.Atas dasar ini, amat penting untuk memahami dengan betul korelasi antara isipadu magnet dan heksaferit jenis M berstruktur nano fizikal SrFe12O19.Oleh itu, sebagai sistem model, kami menggunakan satu set SFO yang disediakan dengan kaedah sol-gel bawah ke atas, dan baru-baru ini menjalankan penyelidikan.Keputusan sebelumnya menunjukkan bahawa saiz kristalit berada dalam julat nanometer, dan ia, bersama-sama dengan bentuk kristal, bergantung kepada rawatan haba yang digunakan.Di samping itu, kehabluran sampel tersebut bergantung kepada kaedah sintesis, dan analisis yang lebih terperinci diperlukan untuk menjelaskan hubungan antara kristal dan saiz zarah.Untuk mendedahkan hubungan ini, melalui analisis mikroskop elektron penghantaran (TEM) yang digabungkan dengan kaedah Rietveld dan analisis profil garis bagi pembelauan serbuk sinar-X statistik tinggi, parameter struktur mikro kristal (iaitu, kristal dan saiz zarah, bentuk) dianalisis dengan teliti. .mod XRPD).Pencirian struktur bertujuan untuk menentukan ciri anisotropik nanokristalit yang diperolehi dan untuk membuktikan kebolehlaksanaan analisis profil garisan sebagai teknik teguh untuk mencirikan pelebaran puncak kepada julat skala nano bahan (ferit).Didapati bahawa taburan saiz kristal berwajaran volum G(L) sangat bergantung kepada arah kristalografi.Dalam kerja ini, kami menunjukkan bahawa teknik tambahan sememangnya diperlukan untuk mengekstrak parameter berkaitan saiz dengan tepat untuk menerangkan dengan tepat struktur dan ciri magnet bagi sampel serbuk tersebut.Proses kemagnetan terbalik juga dikaji untuk menjelaskan hubungan antara ciri struktur morfologi dan tingkah laku magnet.
Analisis Rietveld bagi data pembelauan serbuk sinar-X (XRPD) menunjukkan bahawa saiz kristal di sepanjang paksi-c boleh dilaraskan dengan rawatan haba yang sesuai.Ia secara khusus menunjukkan bahawa pembesaran puncak yang diperhatikan dalam sampel kami mungkin disebabkan oleh bentuk kristal anisotropik.Selain itu, ketekalan antara diameter purata yang dianalisis oleh Rietveld dan rajah Williamson-Hall (dandalam Jadual S1) menunjukkan bahawa kristalit hampir bebas terikan dan tiada ubah bentuk struktur.Evolusi taburan saiz kristal di sepanjang arah yang berbeza menumpukan perhatian kita pada saiz zarah yang diperolehi.Analisisnya tidak mudah, kerana sampel yang diperoleh melalui pembakaran spontan sol-gel terdiri daripada aglomerat zarah dengan struktur berliang6,9 ,dua puluh satu.TEM digunakan untuk mengkaji struktur dalaman sampel ujian dengan lebih terperinci.Imej medan terang biasa dilaporkan dalam Rajah 3a-c (untuk penerangan terperinci tentang analisis, sila rujuk bahagian 2 bahan tambahan).Sampel terdiri daripada zarah dengan bentuk kepingan kecil.Platelet bergabung untuk membentuk agregat berliang dengan saiz dan bentuk yang berbeza.Untuk menganggarkan taburan saiz platelet, luas 100 zarah setiap sampel diukur secara manual menggunakan perisian ImageJ.Diameter bulatan setara dengan luas zarah yang sama dengan nilai dikaitkan dengan saiz perwakilan setiap bahagian yang diukur.Keputusan sampel SFOA, SFOB dan SFOC diringkaskan dalam Rajah 3d-f, dan nilai diameter purata juga dilaporkan.Meningkatkan suhu pemprosesan meningkatkan saiz zarah dan lebar pengedarannya.Daripada perbandingan antara VTEM dan VXRD (Jadual 1), dapat dilihat bahawa dalam kes sampel SFOA dan SFOB, purata bilangan kristal setiap zarah menunjukkan sifat polihablur lamella ini.Sebaliknya, isipadu zarah SFOC adalah setanding dengan purata isipadu kristal, menunjukkan bahawa kebanyakan lamella adalah kristal tunggal.Kami menunjukkan bahawa saiz ketara pembelauan TEM dan sinar-X adalah berbeza, kerana dalam bahagian kedua, kami mengukur blok penyerakan koheren (ia mungkin lebih kecil daripada serpihan biasa): Di samping itu, orientasi ralat kecil penyerakan ini domain akan dikira dengan pembelauan .
Imej TEM medan terang bagi (a) SFOA, (b) SFOB dan (c) SFOC menunjukkan bahawa ia terdiri daripada zarah dengan bentuk seperti plat.Taburan saiz yang sepadan ditunjukkan dalam histogram panel (df).
Seperti yang telah kita perhatikan dalam analisis sebelumnya, kristalit dalam sampel serbuk sebenar membentuk sistem polidisperse.Memandangkan kaedah sinar-X sangat sensitif terhadap blok serakan yang koheren, analisis menyeluruh terhadap data pembelauan serbuk diperlukan untuk menerangkan struktur nano halus.Di sini, saiz hablur dibincangkan melalui pencirian fungsi taburan saiz hablur berwajaran volum G(L)23, yang boleh ditafsirkan sebagai ketumpatan kebarangkalian mencari hablur yang diandaikan bentuk dan saiz, dan beratnya adalah berkadar dengan ia.Isipadu, dalam sampel yang dianalisis.Dengan bentuk kristalit prismatik, saiz kristal berwajaran purata volum (purata panjang sisi dalam arah [100], [110] dan [001]) boleh dikira.Oleh itu, kami memilih ketiga-tiga sampel SFO dengan saiz zarah yang berbeza dalam bentuk kepingan anisotropik (lihat Rujukan 6) untuk menilai keberkesanan prosedur ini untuk mendapatkan taburan saiz kristal yang tepat bagi bahan berskala nano.Untuk menilai orientasi anisotropik kristal ferit, analisis profil garisan dilakukan pada data XRPD bagi puncak yang dipilih.Sampel SFO yang diuji tidak mengandungi pembelauan tertib tinggi yang mudah (tulen) daripada set satah kristal yang sama, jadi adalah mustahil untuk memisahkan sumbangan meluaskan garisan daripada saiz dan herotan.Pada masa yang sama, pelebaran garis pembelauan yang diperhatikan lebih berkemungkinan disebabkan oleh kesan saiz, dan bentuk kristal purata disahkan melalui analisis beberapa garisan.Rajah 4 membandingkan fungsi taburan saiz kristal berwajaran volum G(L) sepanjang arah kristalografi yang ditentukan.Bentuk tipikal taburan saiz kristal adalah taburan lognormal.Satu ciri bagi semua taburan saiz yang diperolehi ialah ketidakmodalannya.Dalam kebanyakan kes, taburan ini boleh dikaitkan dengan beberapa proses pembentukan zarah yang ditentukan.Perbezaan antara purata saiz pengiraan puncak yang dipilih dan nilai yang diekstrak daripada penghalusan Rietveld adalah dalam julat yang boleh diterima (memandangkan bahawa prosedur penentukuran instrumen adalah berbeza antara kaedah ini) dan adalah sama seperti daripada set satah yang sepadan dengan Debye Saiz purata yang diperolehi adalah konsisten dengan persamaan Scherrer, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 2. Trend saiz kristal purata isipadu bagi dua teknik pemodelan yang berbeza adalah sangat serupa, dan sisihan saiz mutlak adalah sangat kecil.Walaupun mungkin terdapat percanggahan pendapat dengan Rietveld, sebagai contoh, dalam kes pantulan (110) SFOB, ia mungkin berkaitan dengan penentuan latar belakang yang betul pada kedua-dua belah pantulan yang dipilih pada jarak 1 darjah 2θ dalam setiap arah.Walau bagaimanapun, perjanjian yang sangat baik antara kedua-dua teknologi mengesahkan kaitan kaedah tersebut.Daripada analisis peluasan puncak, adalah jelas bahawa saiz sepanjang [001] mempunyai pergantungan khusus pada kaedah sintesis, mengakibatkan pembentukan kristal berserpihan dalam SFO6,21 yang disintesis oleh sol-gel.Ciri ini membuka jalan untuk penggunaan kaedah ini untuk mereka bentuk nanokristal dengan bentuk keutamaan.Seperti yang kita semua tahu, struktur kristal kompleks SFO (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1) adalah teras kelakuan feromagnetik SFO12, jadi ciri bentuk dan saiz boleh dilaraskan untuk mengoptimumkan reka bentuk sampel untuk aplikasi (seperti kekal berkaitan magnet).Kami menunjukkan bahawa analisis saiz kristal adalah cara yang berkuasa untuk menggambarkan anisotropi bentuk kristal, dan mengukuhkan lagi keputusan yang diperoleh sebelum ini.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC pantulan terpilih (100), (110), (004) volum taburan saiz kristal berwajaran G(L).
Untuk menilai keberkesanan prosedur untuk mendapatkan taburan saiz kristal yang tepat bagi bahan serbuk nano dan menggunakannya pada struktur nano yang kompleks, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5, kami telah mengesahkan bahawa kaedah ini berkesan dalam bahan nanokomposit (nilai nominal).Ketepatan kes itu terdiri daripada SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 b/b %).Keputusan ini konsisten sepenuhnya dengan analisis Rietveld (lihat kapsyen Rajah 5 untuk perbandingan), dan berbanding sistem fasa tunggal, nanokristal SFO boleh menyerlahkan morfologi yang lebih seperti plat.Keputusan ini dijangka menggunakan analisis profil talian ini kepada sistem yang lebih kompleks di mana beberapa fasa kristal yang berbeza boleh bertindih tanpa kehilangan maklumat tentang struktur masing-masing.
Taburan saiz kristal berwajaran volum G(L) pantulan terpilih SFO ((100), (004)) dan CFO (111) dalam nanokomposit;sebagai perbandingan, nilai analisis Rietveld yang sepadan ialah 70(7), 45(6) dan 67(5) nm6.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, penentuan saiz domain magnetik dan anggaran yang betul bagi isipadu fizik adalah asas untuk menerangkan sistem kompleks tersebut dan untuk pemahaman yang jelas tentang interaksi dan susunan struktur antara zarah magnet.Baru-baru ini, tingkah laku magnet sampel SFO telah dikaji secara terperinci, dengan perhatian khusus kepada proses pembalikan magnetisasi, untuk mengkaji komponen tidak boleh balik kepekaan magnetik (χirr) (Rajah S3 ialah contoh SFOC)6.Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang mekanisme pembalikan magnetisasi dalam sistem nano berasaskan ferit ini, kami melakukan pengukuran kelonggaran magnet dalam medan terbalik (HREV) selepas tepu dalam arah tertentu.Pertimbangkan \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (lihat Rajah 6 dan bahan tambahan untuk butiran lanjut) dan kemudian dapatkan volum pengaktifan (VACT).Memandangkan ia boleh ditakrifkan sebagai isipadu bahan terkecil yang boleh diterbalikkan secara koheren dalam sesuatu peristiwa, parameter ini mewakili isipadu "magnetik" yang terlibat dalam proses pembalikan.Nilai VACT kami (lihat Jadual S3) sepadan dengan sfera dengan diameter kira-kira 30 nm, ditakrifkan sebagai diameter koheren (DCOH), yang menerangkan had atas pembalikan magnetisasi sistem dengan putaran koheren.Walaupun terdapat perbezaan besar dalam volum fizikal zarah (SFOA adalah 10 kali lebih besar daripada SFOC), nilai ini agak malar dan kecil, menunjukkan bahawa mekanisme pembalikan magnetisasi semua sistem tetap sama (konsisten dengan apa yang kami dakwa ialah sistem domain tunggal) 24 .Pada akhirnya, VACT mempunyai volum fizikal yang jauh lebih kecil daripada analisis XRPD dan TEM (VXRD dan VTEM dalam Jadual S3).Oleh itu, kita boleh membuat kesimpulan bahawa proses pensuisan bukan sahaja berlaku melalui putaran koheren.Ambil perhatian bahawa keputusan yang diperoleh dengan menggunakan magnetometer yang berbeza (Rajah S4) memberikan nilai DCOH yang agak serupa.Dalam hal ini, adalah sangat penting untuk menentukan diameter kritikal bagi zarah domain tunggal (DC) untuk menentukan proses pembalikan yang paling munasabah.Menurut analisis kami (lihat bahan tambahan), kami boleh membuat kesimpulan bahawa VACT yang diperolehi melibatkan mekanisme putaran yang tidak koheren, kerana DC (~0.8 µm) adalah sangat jauh dari DC (~0.8 µm) zarah kita, iaitu, pembentukan dinding domain tidak Kemudian menerima sokongan yang kuat dan memperoleh konfigurasi domain tunggal.Keputusan ini boleh dijelaskan dengan pembentukan domain interaksi25, 26. Kami mengandaikan bahawa satu kristalit mengambil bahagian dalam domain interaksi, yang meluas kepada zarah yang saling berkaitan disebabkan oleh struktur mikro heterogen bahan-bahan ini27,28.Walaupun kaedah X-ray hanya sensitif kepada struktur mikro halus domain (mikrokristal), pengukuran kelonggaran magnet memberikan bukti fenomena kompleks yang mungkin berlaku dalam SFO berstruktur nano.Oleh itu, dengan mengoptimumkan saiz nanometer bijian SFO, adalah mungkin untuk mengelakkan beralih kepada proses penyongsangan berbilang domain, dengan itu mengekalkan keterpaksaan tinggi bahan-bahan ini.
(a) Keluk magnetisasi bergantung masa bagi SFOC diukur pada nilai HREV medan songsang yang berbeza selepas tepu pada-5 T dan 300 K (ditunjukkan di sebelah data eksperimen) (magnetisasi dinormalisasi mengikut berat sampel);untuk kejelasan, Inset menunjukkan data eksperimen 0.65 T medan (bulatan hitam), yang mempunyai kesesuaian terbaik (garis merah) (magnetisasi dinormalisasi kepada nilai awal M0 = M(t0));(b) kelikatan magnetik yang sepadan (S) ialah songsangan bagi fungsi medan SFOC A (garisan adalah panduan untuk mata);(c) skema mekanisme pengaktifan dengan butiran skala panjang fizikal/magnetik.
Secara umumnya, pembalikan kemagnetan mungkin berlaku melalui satu siri proses tempatan, seperti nukleasi dinding domain, perambatan, dan menyemat dan menyahsemat.Dalam kes zarah ferit satu domain, mekanisme pengaktifan adalah pengantaraan nukleasi dan dicetuskan oleh perubahan magnetisasi yang lebih kecil daripada volum pembalikan magnet keseluruhan (seperti ditunjukkan dalam Rajah 6c)29.
Jurang antara kemagnetan kritikal dan diameter fizikal membayangkan bahawa mod tidak koheren adalah peristiwa serentak pembalikan domain magnetik, yang mungkin disebabkan oleh ketidakhomogenan bahan dan ketidaksamaan permukaan, yang menjadi berkorelasi apabila saiz zarah meningkat 25, mengakibatkan sisihan daripada keadaan kemagnetan seragam.
Oleh itu, kita boleh membuat kesimpulan bahawa dalam sistem ini, proses pembalikan magnetisasi adalah sangat rumit, dan usaha untuk mengurangkan saiz dalam skala nanometer memainkan peranan penting dalam interaksi antara struktur mikro ferit dan kemagnetan..
Memahami hubungan kompleks antara struktur, bentuk dan kemagnetan adalah asas untuk mereka bentuk dan membangunkan aplikasi masa hadapan.Analisis profil garis corak XRPD SrFe12O19 yang dipilih mengesahkan bentuk anisotropik nanokristal yang diperolehi oleh kaedah sintesis kami.Digabungkan dengan analisis TEM, sifat polihabluran zarah ini telah dibuktikan, dan kemudiannya disahkan bahawa saiz SFO yang diterokai dalam kerja ini adalah lebih rendah daripada diameter domain tunggal kritikal, walaupun terdapat bukti pertumbuhan kristal.Atas dasar ini, kami mencadangkan proses magnetisasi tidak boleh balik berdasarkan pembentukan domain interaksi yang terdiri daripada kristalit yang saling berkaitan.Keputusan kami membuktikan korelasi rapat antara morfologi zarah, struktur kristal dan saiz kristal yang wujud pada tahap nanometer.Kajian ini bertujuan untuk menjelaskan proses kemagnetan pembalikan bahan magnet berstruktur nano keras dan menentukan peranan ciri-ciri mikrostruktur dalam tingkah laku magnet yang terhasil.
Sampel telah disintesis menggunakan asid sitrik sebagai agen pengkelat/bahan api mengikut kaedah pembakaran spontan sol-gel, yang dilaporkan dalam Rujukan 6. Keadaan sintesis telah dioptimumkan untuk mendapatkan tiga saiz sampel yang berbeza (SFOA, SFOB, SFOC), yang telah diperoleh dengan rawatan penyepuhlindapan yang sesuai pada suhu yang berbeza (masing-masing 1000, 900, dan 800°C).Jadual S1 meringkaskan sifat magnetik dan mendapati bahawa ia adalah agak serupa.Nanokomposit SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w% juga disediakan dengan cara yang sama.
Corak difraksi diukur menggunakan sinaran CuKα (λ = 1.5418 Å) pada difraktometer serbuk Bruker D8, dan lebar celah pengesan ditetapkan kepada 0.2 mm.Gunakan pembilang VANTEC untuk mengumpul data dalam julat 2θ 10-140°.Suhu semasa rakaman data dikekalkan pada 23 ± 1 °C.Pantulan diukur dengan teknologi langkah-dan-imbasan, dan panjang langkah semua sampel ujian ialah 0.013° (2theta);nilai puncak maksimum jarak pengukuran ialah-2.5 dan + 2.5° (2theta).Bagi setiap puncak, sejumlah 106 quanta dikira, manakala untuk ekor terdapat kira-kira 3000 quanta.Beberapa puncak eksperimen (terpisah atau sebahagian bertindih) telah dipilih untuk analisis serentak selanjutnya: (100), (110) dan (004), yang berlaku pada sudut Bragg dekat dengan sudut Bragg garisan pendaftaran SFO.Keamatan eksperimen telah diperbetulkan untuk faktor polarisasi Lorentz, dan latar belakang telah dialih keluar dengan perubahan linear yang diandaikan.LaB6 standard NIST (NIST 660b) digunakan untuk menentukur instrumen dan pelebaran spektrum.Gunakan kaedah penyahkonvolusian LWL (Louer-Weigel-Louboutin) 30,31 untuk mendapatkan garis pembelauan tulen.Kaedah ini dilaksanakan dalam program analisis profil PROFIT-software32.Daripada pemasangan data keamatan terukur sampel dan piawai dengan fungsi Voigt pseudo, kontur garisan betul yang sepadan f(x) diekstrak.Fungsi taburan saiz G(L) ditentukan daripada f(x) dengan mengikut prosedur yang dibentangkan dalam Rujukan 23. Untuk butiran lanjut, sila rujuk kepada bahan tambahan.Sebagai tambahan kepada analisis profil baris, program FULLPROF digunakan untuk melaksanakan analisis Rietveld pada data XRPD (perincian boleh didapati di Maltoni et al. 6).Ringkasnya, dalam model Rietveld, puncak pembelauan diterangkan oleh fungsi pseudo Voigt Thompson-Cox-Hastings yang diubah suai.Penapisan data LeBail telah dilakukan pada piawaian NIST LaB6 660b untuk menggambarkan sumbangan instrumen kepada peluasan puncak.Mengikut FWHM yang dikira (lebar penuh pada separuh keamatan puncak), persamaan Debye-Scherrer boleh digunakan untuk mengira saiz purata berwajaran volum bagi domain kristal serakan yang koheren:
Di mana λ ialah panjang gelombang sinaran sinar-X, K ialah faktor bentuk (0.8-1.2, biasanya sama dengan 0.9), dan θ ialah sudut Bragg.Ini terpakai kepada: pantulan yang dipilih, set satah yang sepadan dan keseluruhan corak (10-90°).
Selain itu, mikroskop Philips CM200 yang beroperasi pada 200 kV dan dilengkapi dengan filamen LaB6 digunakan untuk analisis TEM untuk mendapatkan maklumat tentang morfologi zarah dan taburan saiz.
Pengukuran kelonggaran kemagnetan dilakukan oleh dua instrumen berbeza: Sistem Pengukuran Harta Fizikal (PPMS) daripada Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), dilengkapi dengan magnet superkonduktor 9 T, dan MicroSense Model 10 VSM dengan elektromagnet.Medan ialah 2 T, sampel tepu dalam medan (μ0HMAX:-5 T dan 2 T, masing-masing untuk setiap instrumen), dan kemudian medan terbalik (HREV) digunakan untuk membawa sampel ke dalam kawasan pensuisan (berhampiran HC ), dan kemudian Pereputan kemagnetan direkodkan sebagai fungsi masa selama 60 minit.Pengukuran dilakukan pada 300 K. Jumlah pengaktifan yang sepadan dinilai berdasarkan nilai yang diukur yang diterangkan dalam bahan tambahan.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Gangguan magnet dalam bahan berstruktur nano.Dalam struktur nano magnetik baharu 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. dan Nordblad, P. Tingkah laku magnet kolektif.Dalam trend baharu kemagnetan zarah nano, muka surat 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Kelonggaran magnet dalam sistem zarah halus.Kemajuan dalam Fizik Kimia, ms 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, dsb. Struktur baharu dan fizik nanomagnet (dijemput).J. Fizik Aplikasi 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. dsb. Kajian tematik: kemajuan dan prospek aplikasi magnet kekal heksaferit keras.J. Fizik.D. Mohon Fizik (2020).
Maltoni, P. dsb. Dengan mengoptimumkan sintesis dan sifat magnetik nanokristal SrFe12O19, nanokomposit magnet dwi digunakan sebagai magnet kekal.J. Fizik.D. Mohon Fizik 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. dsb. Jelaskan hubungan antara morfologi zarah nano, struktur nuklear/magnetik dan sifat magnet bagi magnet SrFe12O19 tersinter.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. dsb. Optimumkan sifat magnetik bahan keras dan lembut untuk penghasilan magnet kekal spring pertukaran.J. Fizik.D. Mohon Fizik 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. dsb. Laraskan sifat magnetik struktur nano SrFe12O19/CoFe2O4 lembut-keras melalui gandingan komposisi/fasa.J. Fizik.Kimia C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. dsb. Terokai gandingan magnetik dan magnetik nanokomposit SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4.J. Mag.Mag.almamater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Heksagon ferit: Gambaran keseluruhan sintesis, prestasi dan penggunaan seramik heksaferit.Sunting.almamater.sains.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: Sistem visualisasi 3D untuk analisis elektronik dan struktur.J. Applied Process Crystallography 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Interaksi magnetik.Frontiers in Nanoscience, ms 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. dsb. Korelasi antara struktur saiz/domain bagi nanozarah Fe3O4 yang sangat berhablur dan sifat magnetik.sains.Wakil 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Bahan magnet dan magnet.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Interaksi magnetik dalam komponen nanoporous bersalut silika bagi nanozarah CoFe2O4 dengan anisotropi magnetik padu.Nanoteknologi 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Had pertimbangan media rakaman magnetik.J. Mag.Mag.almamater.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC dsb. Interaksi magnetik dan penghalang tenaga dalam nanopartikel magnet dwi teras/cangkang dipertingkatkan.J. Fizik.Kimia C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Sifat magnetik nanozarah: di luar pengaruh saiz zarah.Kimia satu euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Tingkatkan sifat magnet dengan mengawal morfologi nanokristal SrFe12O19.sains.Wakil 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. dan Eliceiri, K. NIH Imej ke ImageJ: 25 tahun analisis imej.A. Nat.Kaedah 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Kelancaran dan kesahihan taburan saiz kristal dalam analisis profil sinar-X.J. Applied Process Crystallography 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, dsb. Kelikatan magnetik dan struktur mikro: pergantungan saiz zarah volum pengaktifan.J. Fizik Gunaan 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. dan Laureti, S. dalam rakaman magnetik ketumpatan ultra tinggi.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd struktur nano dan pembalikan magnetisasi filem.J. Fizik Aplikasi 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Evolusi domain interaksi dalam magnet Nd2Fe14B bertekstur halus.J. Fizik Aplikasi 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Pengerasan magnet bergantung saiz dalam nanozarah CoFe2O4: kesan kecondongan putaran permukaan.J. Fizik.D. Mohon Fizik 53, 504004 (2020).