Iron nanoparticle formation in a metal-organic matrix: from ripening to gluttony
介绍了一种制备金属纳米颗粒的简单方法。在真空中加热金属有机晶体导致嵌入碳基质中的良好限定的金属颗粒的形成。该方法被证明为铁酞菁。在500 ℃下，通过成核和熟化形成具有合理窄尺寸分布的均匀分布的铁纳米颗粒。在该初始阶段之后，形成动力学急剧变化。颗粒在基质中移动以结合材料。“暴食”阶段与寻找活微生物的营养有惊人的相似之处。颗粒形成，成熟和暴食之后，在原位的透射电子显微镜。
2008-05-22 cond-mat.mtrl-sci
A Magnetic and Moessbauer Spectral Study of Core/Shell Structured Fe/Au Nanoparticles
Fe/Au纳米粒子已通过反胶束反应化学合成，并通过常规和基于同步辐射的X射线衍射和磁性和穆斯堡尔谱研究进行了研究。粉末X-射线衍射图揭示了结晶α-铁和金的存在以及任何结晶铁氧化物或其他结晶产物的不存在。一阶反转曲线，随着主要的磁滞回线的Fe/Au纳米粒子已被测量作为时间的函数，以调查其磁性能的演变。在78和295 K下测量了未涂覆的铁纳米颗粒和Fe/Au纳米颗粒的铁-57穆斯堡尔谱，表明存在两种主要的含铁组分，即预期的α-铁和意想不到的无定形Fe 1-xBx合金;还观察到几种结晶不良的有序氧化铁（III）组分以及顺磁性铁（II）和铁（III）组分。这些结果表明，通过反胶束合成的铁核/金壳纳米粒子远比以前认为的复杂。
2005-12-16 cond-mat.mtrl-sci
X-ray absorption spectroscopy characterization of iron-oxide nanoparticles synthesized by high temperature plasma processing
采用高温电弧等离子体法，在不同的等离子体电流下合成了氧化铁纳米粒子，并对其结构、形貌和局域原子有序性进行了表征。Fe的K边X射线吸收谱揭示了不同等离子体电流下生长的样品的不同的局部结构。我们已经表明，局部无序是较高的等离子体电流生长的样品，也有一个较大的平均颗粒尺寸。研究结果为控制高温等离子体合成纳米颗粒的结构和形态特性提供了有用的信息。
2014-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias Effects in Iron Oxide-Based Nanoparticle Systems
在纳米尺度上对交换偏置的探索为改善磁性纳米粒子的各向异性性质提供了一种新的途径，在纳米自旋电子学和纳米医学领域具有广阔的应用前景。然而，EB的物理起源并不完全清楚。化学合成的最新进展提供了一个独特的机会，探索EB在各种铁氧化物为基础的纳米结构，从核/壳到中空和混合复合纳米粒子。实验和原子蒙特卡罗研究揭示了这些纳米系统中的界面和表面自旋的作用。这篇综述论文旨在提供对基于氧化铁的纳米颗粒系统中的EB和相关现象的透彻理解，这方面的知识对于调整交换耦合纳米颗粒系统的各向异性磁性能以用于潜在应用至关重要。
2016-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Self-assembled Iron Silicon Oxide Nanowires onto Single-crystalline Si(100)
将单晶Si（100）片置于加热至70 ~ 100 ℃的硫酸铁铵、过氧化氢和三乙胺溶液中，合成了铁硅氧化物纳米线。制备了直径约为10 nm（在未刻蚀的Si（100）晶片上）和约为75 nm（在刻蚀的Si（100）晶片上）的铁硅氧化物纳米线及其自组装体。基于实验证据，提出了铁硅氧化物纳米线形成的可能机制。
2013-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Tungsten Oxide Nanoparticles using a Hydrothermal Method at Ambient Pressure
采用一种简单廉价的低温低压水热法，在低于5 oC的温度下，向稀钨酸钠（Na2WO4. 2H2O）溶液中加入盐酸，合成了纳米钨酸盐（WO3. H2O）。在300 ℃或以上的温度下进行热处理，导致相变为单斜晶系的WO3，同时保持纳米颗粒的形态。采用粉末X射线衍射、透射电子显微镜（包括电子能量损失谱和电子衍射）和X射线光电子能谱学对产物进行了表征。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Iron-silica interaction during reduction of precipitated silica-promoted iron oxides using in situ XRD and TEM
使用原位X射线衍射和像差校正的透射电子显微镜，以了解还原的机制和身份的铁（II）硅酸盐相，历史上已被指定为在这种材料中的铁-二氧化硅相互作用的原因，二氧化硅促进在氢中的铁氧化物的还原的效果进行了研究。在没有二氧化硅促进剂的情况下，赤铁矿通过磁铁矿还原为α-Fe。二氧化硅促进的无定形氧化铁通过稳定的磁铁矿和方铁矿相还原为α-Fe。在二氧化硅促进的氧化铁的还原过程中，当从Fe 2+还原时，Fe 0扩散出无定形二氧化硅促进的氧化铁基质，并与无定形Fe-O-Si基质共存。某些部分的方铁矿仍然难以还原为α-Fe，这是因为在剩余的氧化铁区域形成了一层含硅保护层。给予足够的能量，这种无定形Fe-O-Si材料形成有序的结晶铁橄榄石。
2021-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication and properties of luminescence polymer composites with erbium/ytterbium oxides and gold nanoparticles
稀土掺杂的光学材料对于光电子学中的光源以及高效的光放大元件和光子学的其他元件是重要的。在以前开发的无水，低温合成Er/Yb氧化物的方法的基础上，从它们的氯化物，我们制造了适当的纳米粒子与定义的参数，并使用它们的光学透明，发光聚合物纳米复合材料的发展与低光散射，适合于直接，光诱导形成的光子元件。在这样的纳米复合材料中引入预先形成的金纳米颗粒也进行了检测，并由于等离子体效应的影响而增强发光。
2017-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Pressure effects in hollow and solid iron oxide nanoparticles
我们报道了空心和实心磁赤铁矿纳米颗粒的各向异性能的压力响应的研究。磁赤铁矿样品之间的差异是根据颗粒的大小，磁各向异性和形状来理解的。特别地，中空和固体样品之间的差异是由于纳米颗粒的不同形状，并且通过比较两种压力响应，可以得出结论，当与核相比时，壳具有更大的压力响应。
2013-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetism, memory and aging in Gold-Iron oxide nanoparticle composites
在这份报告中，我们提出了系统的磁性研究纯氧化铁纳米粒子和金氧化铁纳米复合材料，增加金颗粒尺寸/含量。对于这些样品的磁性研究，我们测量了：（1）零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）磁化，（2）交流磁化率，（3）在各种温度下磁化与场的关系，（4）在固定温度下对于各种等待时间tw的热剩磁磁化弛豫（TRM）和零场冷却磁化弛豫（ZFCM）以研究老化效应，（5）磁化记忆效应;（6）交换偏压随冷场的变化。详细的磁性测量分析表明，纯Fe 3 O 4纳米粒子样品的行为像一个超顺磁性和掺入金（Au）纳米粒子的纳米复合材料系统慢慢演变从超顺磁性超自旋玻璃态。随着Au纳米颗粒尺寸/含量的增加，记忆和老化效应增强。在这项研究中，最重要的观察是与金纳米粒子的掺入的磁化强度的增强。这种增强作用随着纳米复合材料中Au含量的增加而增加。我们已经解释了由于在Au/磁性颗粒界面处形成大的轨道磁矩而导致这种磁化强度增强的原因。
2009-10-26 cond-mat.mtrl-sci
The effects of aggregation and protein corona on the cellular internalization of iron oxide nanoparticles
工程无机纳米粒子是纳米技术发展的重要组成部分。对于纳米医学中的应用，颗粒需要被功能化以确保在生物流体中的良好溶解。然而，在许多情况下，功能化是不够的：颗粒要么被血清蛋白质的冠状包被，要么从溶剂中沉淀出来。在本论文中，我们表明，通过改变涂层的氧化铁纳米粒子从低分子量的配体（柠檬酸根离子）的小羧基化的聚合物（聚（丙烯酸）），分散体的胶体稳定性得到改善和吸附/内化的铁对活的哺乳动物细胞的深刻影响。柠檬酸盐包被的颗粒显示出在所有测试的基于胎牛血清的生理条件下不稳定，而聚合物包被的颗粒表现出突出的稳定性以及缺乏蛋白质冠的结构。通过透射电子显微镜和流式细胞术研究了纳米颗粒与人淋巴母细胞样细胞之间的相互作用。两种类型的纳米颗粒/细胞相互作用被加下划线。氧化铁被发现吸附在细胞膜上，或内化到膜结合的内吞隔室。对于沉淀的柠檬酸盐涂层颗粒，相互作用的动力学揭示了大量和快速吸附的氧化铁细胞表面上。根据细胞计数数据对吸附铁和内化铁之间的分配进行定量。结果突出了弹性吸附纳米材料在细胞质膜的重要性。
2011-08-24 cond-mat.mtrl-sci
New ultrasmall iron-oxide nanoparticles with high magnetisation as potential T1-MRI contrast agents for Molecular Imaging
在这里，我们报告的合成非常小的γ-Fe 2 O3纳米粒子（5 nm）呈现非常窄的粒度分布和非常高的饱和磁化强度。合成已在有机介质中进行，随后转移到生理pH的水溶液中。溶剂交换后，结构和磁性保持不变。核磁共振弛豫测量显示这些颗粒作为磁共振分子成像的特异性报告者的潜力。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci
On Using Magnetic and optical methods to determine the size and characteristics of nanoparticles embedded in oxide semiconductors
通常认为掺杂有过渡金属的氧化物膜具有磁性夹杂物。描述了确定纳米相的量及其磁特性的磁性方法。也可以测量顺磁性样品的量。光学方法进行了描述，并示出是非常强大的，以确定哪些缺陷也是磁性的。
2010-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Rapid Microwave-Assisted Synthesis of Dextran-Coated Iron Oxide Nanoparticles for Magnetic Resonance Imaging
目前，磁性氧化铁纳米颗粒是唯一获准用于临床的纳米级磁共振成像（MRI）造影剂，但这些造影剂的商业生产已受到限制或停止。尽管这些颗粒在临床应用和研究中仍有广泛的需求，但它们难以商业化获得，并且复杂的合成使得大多数生物研究实验室或诊所无法进行内部制备。为了使商业化生产可行并增加这些产品的可获得性，开发简单，快速和可重复的生物相容性氧化铁纳米颗粒制剂至关重要。在这里，我们报告了一个快速，简单的微波辅助合成超顺磁性葡聚糖涂层氧化铁纳米粒子。通过改变合成方法作为两步或单步过程，以具有不同核形态的两种流体动力学尺寸产生纳米颗粒。这些方法的一个显著优点是能够获得快速和一致的结果，而不需要空气、pH或温度敏感技术;因此，与常规合成方法相比，反应时间和复杂的制造过程大大减少。这对于具有成本效益的翻译到商业生产是一个很大的好处。发现纳米颗粒是超顺磁性的，并且表现出与用于MRI一致的性质。此外，葡聚糖涂层赋予了体内使用所需的水溶性和生物相容性。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Fluorescence from metallic silver and iron nanoparticles prepared by exploding wire technique
本文报道了银和铁纳米粒子在不同溶液相和表面覆盖下的强烈可见荧光的观察结果。通过在纯水中爆炸纯银和铁丝，得到金属银和铁纳米颗粒。牛血清白蛋白吸附在银纳米粒子上后，其荧光强度增强。聚乙烯吡咯烷酮聚合物在爆炸介质中的存在导致铁纳米颗粒的稳定生长，具有增强的荧光强度。荧光被发现是表面/界面依赖。荧光是由于特征界面能带之间的电子跃迁。铁纳米颗粒的磁性从磁滞测量中得到证实。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stimuli-responsive assembly of iron oxide nanoparticles into magnetic flexible filaments
在单一材料中结合多种功能是开发具有独特功能的机敏材料的一种有吸引力的策略。在这项工作中，我们提出了温度响应的磁性纳米粒子的制备和它们的一维组装成瞬态微丝。该材料是基于9.4 nm的氧化铁纳米粒子接枝与聚（N-正丙基丙烯酰胺）通过多膦酸锚定位点。混合纳米颗粒在21 °C和28 °C之间呈现低临界溶解温度（LCST）转变，这取决于pH和离子强度。当在限定条件下加热到高于LCST时，纳米颗粒聚集并响应外部磁场。热响应颗粒的一个内在特性是在冷却和加热循环之间的不对称过渡，这被有利地利用来构建一维永久微结构，例如磁性微丝和纤毛。总之，我们提出了一个纳米平台的发展，响应多种刺激，包括温度，磁场，pH值和离子强度和它的转化成磁活性微丝，可以找到潜在的应用在远程控制设备。
2021-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the oxidation of magnetic and electrically conductive solid-solution iron-rhodium nanoparticles synthesized by Laser Ablation in Liquids
本研究的重点是在液体中通过脉冲激光烧蚀合成FeRh纳米颗粒，并控制合成的纳米颗粒的氧化。通过透射电子显微镜（TEM）证实了单峰γ-FeRh纳米颗粒的形成，并且通过原子探针断层扫描（APT）证实了它们的组成。在这些颗粒上，分析了氧化的三个主要贡献者：1）有机溶剂中的溶解氧，2）溶剂中的结合氧和3）溶剂上方气氛中的氧。通过能量色散X射线（EDX）和穆斯堡尔谱证实了优化烧蚀条件下的氧化减少。此外，使用铁磁共振光谱（FMR）的氧化的时间依赖性监测干燥的FeRh纳米粒子粉末。通过磁泳分离，B2-FeRh纳米粒子可以从溶液中被提取出来，并且观察到γ-FeRh和B2-FeRh纳米粒子之间纳米链形成的特征差异。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of nanoscale iron oxide particles measured by scanning tunneling and photoelectron spectroscopies
利用扫描隧道显微镜（STM）、扫描隧道电子能谱（STS）和光电子能谱学研究了纳米氧化铁的电子结构。通过热处理含有氧化铁自组装核的铁蛋白分子来产生纳米颗粒。根据热处理，我们能够制备不同相的氧化铁纳米颗粒，类似于γ-Fe 2 O3、α-Fe 2 O3，以及显然含有γ-Fe 2 O3和α-Fe 2 O3的相。这些材料的电子结构的变化进行了研究还原条件下。我们表明，表面的电子激发光谱的带隙可以不同于散装材料，并占主导地位的表面效应。
2005-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Anchoring ceria nanoparticles on reduced graphene oxide and their electronic transport properties
这篇论文被撤回了。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure and motifs of iron oxides from 1 to 3 TPa
氧化铁是行星形成物质的基本成分。了解Fe-O系统在高压下的行为和性质可以帮助我们识别许多新的相和状态可能在系外行星内部，特别是地球的。使用自适应遗传算法（AGA），我们调查的铁氧化物的结构，为广泛的化学计量比（$0.25\leq x_O \leq 0.8$）在1，2，和3 TPa。确定了五种未报道的基态结构，其组成为Fe $_2$ O、FeO、Fe $_3$ O $_5$、FeO $_2$和FeO $_4$。计算的态密度（DOS）表明，除了FeO $_4$，所有的相是金属的，但它们的载流子密度随压力和氧含量的增加而降低。稳定相和亚稳相的簇排列分析表明，几个图案可能共存于低O含量的铁氧化物的结构。相比之下，大多数具有高O含量的铁氧化物在TPa压力下采用简单的BCC基序。我们的研究结果提供了一个铁氧化物的晶体结构数据库，用于建模和了解系外行星的内部。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Rapid Size-Controlled Synthesis of Dextran-Coated, 64Cu-Doped Iron Oxide Nanoparticles
由于MRI的高分辨率和PET的高灵敏度相结合的潜力，最近对开发能够用于磁共振成像（MRI）和正电子发射断层成像（PET）的双模态探头的研究已经在上升。目前用于开发多模式探针的合成技术在很大程度上部分受到放射性同位素掺入期间反应时间延长的阻碍-导致放射性减弱。随着时间效率的合成，所产生的产品必须适合在一个关键的大小范围（20- 100纳米之间），以增加血液滞留时间。在这项工作中，我们描述了一种新的，快速的，基于微波的合成技术生长葡聚糖涂层的铁氧化物纳米粒子掺杂铜（DIO/Cu）。用于葡聚糖包被的氧化铁纳米颗粒的共沉淀的传统方法需要静置2小时并产生约50 nm直径的颗粒。我们证明，微波合成可以产生50 nm的纳米粒子与5分钟的加热。我们讨论了微波合成方案中使用的各种参数，以改变DIO/Cu的尺寸分布，并证明了64 Cu成功地掺入这些颗粒中，目的是将来用于双模MR/PET成像。
2012-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional atomic interface between metal and oxide in Zr-ZrO2 nanoparticles
本研究利用原子分辨率电子断层扫描解析Zr-ZrO2纳米颗粒的三维金属-氧化物界面，揭示其共格性与平移对称性破缺及Zr空位、纳米孔分布。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Preparation of hexagonal iron flakes with a hexagonal structure on the sublayer of copper oxides
提出通过玻璃基底上溅射铜、退火形成氧化铜亚层再溅射铁的方法制备hcp六方铁薄片，并结合XRD、磁性和DFT验证其结构。
2024-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Covalent Hybrid of Spinel Manganese-Cobalt Oxide and Gra-phene as Advanced Oxygen Reduction Electrocatalysts
通过在氮掺杂的还原氧化石墨烯片上直接成核和生长纳米颗粒以及阳离子取代尖晶石Co 3 O 4纳米颗粒，开发了锰-钴尖晶石MnCo 2 O 4/石墨烯杂化物作为碱性条件下氧还原反应（ORR）的高效电催化剂。电化学和X射线近边结构（XANES）研究表明，形成无机纳米碳杂化物的成核和生长方法导致尖晶石氧化物纳米颗粒和N掺杂的还原氧化石墨烯（N-rmGO）片之间的共价偶联。碳K边和氮K边XANES显示N-rmGO片中的C-O和C-N键强烈扰动，表明N掺杂的氧化石墨烯和尖晶石氧化物纳米颗粒之间形成C-O-金属和C-N-金属键。Co L-edge和Mn L-edge XANES分析表明，Mn 3+取代了Co 3+位，提高了杂化材料中催化位的活性，从而进一步提高了杂化材料的ORR活性.共价键合的杂化物比纳米颗粒和包括N-rmGO的碳材料的物理混合物提供更大的活性和耐久性。在相同的质量负载下，MnCo 2 O 4/N-graphene杂化物在中等过电位下的ORR电流密度可以超过Pt/C，并且在碱性溶液中具有优于Pt/C的稳定性。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci
The fate of water in hydrogen-based iron oxide reduction
气固反应是许多催化和氧化还原过程的基石，这些过程将支撑能源和可持续性转型。氢基氧化铁还原的具体案例是使全球钢铁行业实现无化石能源的基础，这是一个重要目标，因为铁生产是最大的单一工业二氧化碳排放源。我们对气固反应的认识不仅受到最先进技术的限制，这些技术可以深入研究反应固体的结构和化学细节，而且我们仍然错过了一个重要的反应伙伴，它定义了气相反应的热力学和动力学：气体分子。本文利用低温原子探针层析成像技术的最新进展，研究了700°C下氘气直接还原氧化铁时，铁-氧化铁界面上气相重水的准原位演化过程。这一发现为氢基还原FeO过程中形成的水的形成动力学和位置提供了新的见解，以及它与正在进行的氧化还原反应的相互作用。
2023-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Resolving room temperature microscale fracture and plasticity of iron oxides along the cascade of iron ore reduction via nanoindentation and microcantilever bending
Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）
本研究利用纳米压痕和微悬臂梁断裂测试，表征了赤铁矿、磁铁矿和方铁矿在室温下的塑性及断裂行为，获得了硬度、弹性模量和断裂韧性等力学性能，为氢基直接还原过程中的断裂和磨损预测提供了材料模型参数。
2026-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Templated self-assembly of iron oxide nanoparticles
我们报告自组装铁氧化物纳米粒子薄膜在硅衬底上。除了均匀组装的层，我们制作了40-1000 nm宽的图案化的沟槽，使用电子束光刻辅助自组装的调查。通过在油酸存在下在三辛胺中热分解油酸铁络合物来合成直径为20 nm +/-7%的纳米颗粒。样品具有不同的轨道宽度和纳米颗粒浓度，其特征在于通过扫描电子显微镜和超导量子干涉装置磁力仪。
2010-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dendritic Oxide Growth in Zero-Valent Iron Nanofilms Revealed by Atom Probe Tomography
零价铁（Fe（0）或ZVI）的化学纯纳米膜及其热氧化物纳米覆盖层的原子探针断层扫描（APT）分析揭示了从氧化物纳米覆盖层表面延伸到ZVI本体中的树枝状氧化铁特征的存在。通过APT观察到的枝晶在5 nm x 10 nm的尺寸范围内，并且在自然大气条件下快速形成。在我们为期三个月的研究范围内，它们生长到ZVI lalyer中是自限性的（即，它们的初始生长似乎很快停止）。本文提出的原子论观点首次揭示了含Fe（0）的工程纳米结构及其表面在低体积杂质限制下的大气腐蚀过程。新确定的氧化的铁枝晶的可能作用也进行了讨论的背景下，钝化过程限制技术应用的Fe（0）。
2018-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Development of an Atomic Cluster Expansion potential for iron and its oxides
Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulations, Ruhr Universität Bochum（波鸿鲁尔大学跨学科高级材料模拟中心）
本文提出基于原子簇展开的机器学习势，用于建模铁氧系统，考虑磁性，验证其在铁及其氧化物的热力学描述中的能力。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Fluorescent oxide nanoparticles adapted to active tips for near-field optics
我们提出了一种新的荧光氧化物纳米粒子的性能非常适合于基于有源尖端的近场光学。这些平均直径在5-10 nm范围内的颗粒通过低能团簇束沉积（LECBD）从YAG：Ce 3+靶产生。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱学（XPS）、经典光致发光、阴极发光和近场扫描光学显微镜（NSOM）对它们进行了研究。观察到尺寸小至10 nm的极端光稳定性颗粒。这些发射器被验证为活性NSOM尖端的构建块，通过直接在LECBD反应器中用10 nm厚的YAG：Ce 3+颗粒层涂覆标准光学尖端，并随后对测试表面进行NSOM成像。
2008-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Size effect on the structural and magnetic phase transformations of iron nanoparticles
本文构建含 Stoner 磁性项的紧束缚模型并结合 Monte Carlo 弛豫，揭示铁纳米颗粒尺寸减小会提高居里温度却降低固-固转变温度。
2024-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Structure and magnetism in ultrathin iron oxides characterized by low energy electron microscopy
我们已经在钌上生长了几个原子层厚的氧化铁外延膜。我们用低能电子显微镜表征生长。使用选区衍射和强度与电压谱，我们检测到两个不同的阶段，这是分配给浮氏体和磁铁矿。自旋极化低能电子显微镜显示磁畴图案的磁铁矿相在室温下。
2009-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Polarized neutron reflectometry study from iron oxide nanoparticles monolayer
我们报告的极化中子反射率调查单层磁性氧化铁纳米粒子组装的朗缪尔-舍费尔方法。在固体衬底上沉积后，在外部磁场中进行极化中子反射测量。通过精确拟合得到了镀层的厚度、密度、粗糙度和深度分辨磁化强度分布。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of novel rare earth - iron oxide chalcogenides with the La2Fe2O3Se2 structure
我们寻找新的稀土和Fe，Co，Ni和Zn的氧化物硫属化物，结果制备了两种新的化合物Ce 2Fe 2 O3 S2和Pr 2Fe 2 O3 S2，它们与La 2Fe 2 O3 Se 2和Sm 2 Ti 2 O3 Sb 2是同构的。用X射线粉末衍射法测定了新化合物Ce_2Fe_2O_3S_2和Pr_2Fe_2O_3S_2的晶体结构。磁性测量进行Ce 2Fe 2 O3 S2和揭示的行为非常相似的同构氧化物硫属元素化物的铁和pnictides的钛。特别是，在4K以下没有观察到超导性。讨论了决定La_2Fe_2O_3Se_2结构类型稳定性的晶体化学因素。
2011-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Bare and Polymer Coated Iron Oxide Superparamagnetic Nanoparticles for Effective Removal of U (VI) from Acidic and Neutral Aqueous Medium
在水中合成了超顺磁性γ-Fe_2O_3纳米粒子（直径为5 nm）。裸颗粒在~ pH 2时表现出良好的胶体稳定性，这是因为具有+25 mV的表面电荷的强静电排斥。聚丙烯酸（PAA）包覆的颗粒在~ pH 7下表现出显著的胶体稳定性，具有丰富的游离羧基作为后续官能化的反应位点。在这项工作中，我们使用zeta电位分析，透射电子显微镜，小角X-射线散射，电感耦合等离子体质谱法研究裸和涂层胶体超顺磁性纳米粒子在pH 2和pH 7的吸附行为的U（VI）。在pH = 2时，铀酰离子（UO_（22+））吸附在裸颗粒表面，颗粒表面电荷减少。这引起颗粒附聚。在pH 7时，铀酰离子（UO 22+）水解并形成直径约50 nm的氢氧化铀板状颗粒。PAA包覆的氧化铁纳米颗粒吸附在这些氢氧化铀（VI）板的表面上以形成沉淀到分散体底部的大聚集体。在pH 2和pH 7下，通过外部磁场可以容易地从水环境中收集和提取所得到的U（VI）/纳米颗粒复合物。结果表明，无论是裸的还是聚合物包覆的超顺磁性γ-Fe 2 O3纳米粒子都是潜在的U（VI）吸附剂。
2018-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Tuning sizes, morphologies, and magnetic properties of mono- vs. multi-core iron oxide nanoparticles through control of added water in the polyol synthesis
多元醇路线是一种多用途和可升级的方法，用于生产大批量具有明确结构和磁性的氧化铁纳米颗粒。控制参数，如反应的温度和持续时间，加热曲线，多元醇溶剂或有机金属前体的性质在以前的研究文献中有报道，但没有一个描述了水在强制水解途径中的关键作用，其存在是强制性的纳米颗粒生产。本文研究了在回流系统中注入纯多元醇或与聚（羟基）胺混合物的水量和温度的影响。由此获得了不同形貌的纳米颗粒，从直径低至4 nm的超超小光滑球体到直径高达37 nm的大球体。还合成了纳米花，其是具有窄粒度分散度的良好限定的多核组装体。在保持所有其他参数固定的情况下，通过发挥溶剂的性质和痕量水的量来获得多样化和大型的样品库。不同的形态导致磁性纳米颗粒很好地适合于磁热疗和MRI造影剂或两者之间所需的应用。
2019-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Growth and electronic and magnetic structure of iron oxide films on Pt(111)
通过铁的反应沉积或金属铁单层的氧化，在Pt（111）单晶上生长超薄（111）取向的极性铁氧化物薄膜。这些薄膜，其特征在于使用低能电子衍射，扫描隧道显微镜和转换电子穆斯堡尔谱。Fe的反应性沉积导致Fe3O4的岛状生长，其中块体材料的电子和磁性被调制的超顺磁性尺寸效应的厚度小于2 nm，揭示特定的表面和界面特征。相比之下，氧化物薄膜与FeO的化学计量，这可以稳定的厚度为4纳米，在特殊的制备条件下，具有电子和磁性，是非常不同的，从他们的本体对应物，wüstite。不寻常的长程磁序出现在室温下的厚度为3至10个单层，其外观需要从岩盐结构严重的结构修改。
2011-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and Characterisation of Iron Oxide Nanoparticles with Tunable Sizes by Hydrothermal Method
本研究考察了不同反应时间对氧化铁纳米颗粒的结晶度、表面形貌和尺寸的影响。在该合成体系中，以Fe（NO $_3$）$_3\cdot9$ H $_2$ O九水合物为铁源，三乙胺为沉淀剂和碱性试剂。通过X射线衍射（XRD）、Rietveld分析、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对合成的氧化铁纳米颗粒进行了表征。延长的反应时间表明纳米颗粒形状从细长的纳米棒到最终扭曲的纳米立方体的变化。对纳米氧化铁的结晶度分析表明，样品主要由针铁矿（$α$ -FeOOH）和赤铁矿（$(α$ -Fe $_2$ O $_3$）两相组成.
2021-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Composition dependent magnetic properties of iron oxide - polyaniline nanoclusters
采用溶胶-凝胶法制备了γ-氧化铁纳米复合材料，并与不同苯胺浓度的聚苯胺进行了复合。TEM显示，在较低的聚苯胺浓度的链状结构的存在。室温下的磁滞曲线显示有限的磁化强度为160 Oe的所有复合材料，而饱和磁化强度被发现随着聚合物含量的增加而降低。ZFC-FC磁化强度测量表明高的阻断温度。我们相信这表明了一个强相互作用的系统，这也被我们的TEM结果所证实。在偶极和交换相互作用的随机各向异性模型上进行的蒙特卡罗模拟与实验结果吻合得很好。
2004-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Distinct melting behaviour of partially oxidized Cu nanoparticles and nanowires
虽然大多数实验研究都是针对部分氧化的金属纳米固体，但它们的行为在理论上还没有得到很好的理解。为此，我们利用分子动力学模拟和电荷优化的多体势探测熔化的Cu纳米粒子和纳米线，有和没有单层的Cu $_2$ O作为外壳。结果表明，部分氧化的纳米固体呈现出不同的熔融行为比广泛接受的图片熔化，特别是不同于表面熔化。(i)对于这两种类型的纳米固体，我们观察到向内扩散的$\sim$ 40\%的原子氧进入金属核心在室温下。(ii)对于具有氧化物壳的纳米线，我们观察到在没有氧化物的情况下不存在的Cu核中的固态相变。(iii)在熔化之前，氧化物壳收缩，并且该过程在熔化之后继续，以形成两种类型的纳米固体的颗粒氧化物。
2023-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Tunable polymorphism of epitaxial iron oxides in the four-in-one ferroic-on-GaN system with magnetically ordered α-, γ-, ε-Fe2O3 and Fe3O4 layers
半导体材料和磁性材料的杂化被认为是潜在的适用于新型功能自旋电子器件的设计。本文报道了四种磁性有序氧化铁相（Fe_3 O_4，γ-Fe_2 O_3，α-Fe_2 O_3和最奇异的亚稳ε-Fe_2 O_3）在GAN（0001）表面以纳米尺度单晶膜的形式外延稳定化。在广泛用于电子器件制造的GAN半导体衬底上，在相同的单靶激光MBE技术工艺中，证明了多达四种明显不同的氧化铁相的外延生长。所讨论的铁氧化物属于一类简单的磁性材料，具有丰富的物理性质，包括Fe_3O_4和α-Fe_2O_3的Verwey和Morin相变以及介稳硬磁ε-Fe_2O_3铁氧体的多铁性。从基本观点来看，外延生长过程中特定相的成核背后的物理原因值得关注。本研究的实际方面是利用铁氧化物的可调多态性，用于创建可用于新型自旋电子器件的铁-半导体异质结构。本文采用多种实验技术，对GAN上单相氧化铁外延膜的表面形貌、晶体结构、电学和磁学性质进行了研究。一个全面的比较已经取得了相同的铁氧体材料的性能，在散装和纳米结构的形式由其他研究小组报告。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of iron nanoparticles prepared by exploding wire technique
利用电爆丝技术，在蒸馏水中用极细的铁丝和铁片制备铁纳米颗粒。透射电子显微镜显示纳米颗粒的尺寸在10至50 nm的范围内。然而，不同尺寸的颗粒可以通过使用离心分离机分离。X射线衍射研究证实了铁的立方相的存在。这些铁纳米粒子被发现在可见光区的正常散装材料相比，表现出荧光。在溶液中的铁颗粒悬浮液以及通过过滤获得的粉末中进行高达1.0特斯拉的场的室温滞后测量。磁滞回线表明，该颗粒是超顺磁性的性质。饱和磁化强度为~ 60 emu / gm。由于这些铁颗粒对氧气非常敏感，因此在颗粒周围往往形成非磁性氧化铁涂层，从而使其具有核壳结构。从理论上估计的核心颗粒尺寸的磁化测量。铁纳米颗粒在水中的悬浮液已被提议用作地下水的有效去污剂。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exploring the wettability of liquid iron on refractory oxides with sessile drop technique and density-functional derived Hamaker constants
本文结合密度泛函理论和Casimir-Lifshitz色散力计算Hamaker常数，研究液态铁在多种难熔氧化物上的润湿性，并通过实验验证理论模型，为优化冶金工艺提供基础理解。
2025-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning for Predicting Magnetization from X-ray Diffraction of Iron Oxide Nanoparticles Using Simple Physics-Based Data Generation
本研究利用模拟数据训练机器学习模型，通过X射线衍射预测铁氧化物纳米颗粒的磁化，验证模型后发现随机森林模型在高磁场预测中表现优异。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamical calculations of infinite layer iron oxides SrFeO2 and CaFeO2
我们报告了新发现的无限层铁氧化物SrFeO2和CaFeO2的广泛的晶格动力学计算。对于SrFeO2，原子间势的参数已被确定，以重现使用从头计算报告的带中心声子频率。此外，我们已经扩展了潜在的CaFeO2的计算模型。势参数被发现是可转移的两种化合物之间，并被用来计算在整个布里渊区的声子谱和这些化合物的一些热力学性质。计算结果与原子结构、热膨胀和均方振幅的实验数据吻合较好。
2008-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of titanium-oxide nanoparticles with size and stoichiometry control
采用空心阴极溅射法在Ar-O2气氛中利用高功率脉冲合成了Ti-O纳米粒子。它示出的化学计量和纳米粒子的尺寸可以独立地变化，前者通过控制O2气体流量和后者通过独立的偏置的两个单独的阳极在生长区。纳米粒子的直径在25至75 nm的范围内，并具有不同的Ti-O组合物和晶相，已被合成。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of particle size and agglomeration in solid oxide fuel cell cathodes using manganite nanoparticles
在这项工作中，我们研究了粒度和团聚的影响，在固体氧化物燃料电池阴极的性能与纳米粒子的La0.8Sr0.2MnO3。我们遵循基于液体混合方法的两条合成路线。在这两个程序中，我们引入了额外的试剂，以分离锰氧化物颗粒。我们通过电化学阻抗谱在对称（阴极/电解质/阴极）电池中评价阴极性能。通过用于阴极烧结的温度来调节粒度。我们的研究结果表明，颗粒的解聚，有助于提高阴极性能。然而，性能与颗粒尺寸的依赖性尚不清楚，因为对于每种合成路线获得了不同的趋势。作为一个共同特征，具有最低面积比电阻的阴极是在最高温度下烧结的阴极。该结果表明，与阴极/电解质烧结质量相关的附加因素与粒度的影响叠加，然而，需要进一步的工作来澄清该问题。通过解聚获得的增强表明，使用这种方法值得考虑用于开发高性能的固体氧化物燃料电池电极。
2018-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Poly(acrylic acid)-coated iron oxide nanoparticles : quantitative evaluation of the coating properties and applications for the removal of a pollutant dye
在这项工作中，6至12 nm的氧化铁纳米粒子的合成和包覆的聚（丙烯酸）链的分子量为2100 g/mol。基于对分散体的定量评价，对裸颗粒和涂覆颗粒进行了彻底表征。吸附在颗粒表面的聚合物和可充电基团的数密度分别为1.9 +/- 0.3 nm-2和26 +/- 4 nm-2。通过多位点结合机制，静电耦合导致链的牢固和弹性锚定。为了评估颗粒对污染物修复的功效，测定了污染物模型亚甲蓝分子的吸附等温线。吸附染料的预测量和测量量之间的良好协议表明，大多数羧酸盐参与络合和吸附机制。吸附量为830 mg/g。该数量与该染料可用的最高值相当。
2012-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Hydroxylation-driven surface reconstruction at the origin of compressive-to-tensile stress transition in metal oxide nanoparticles
研究利用MgO的神经网络原子间势证明水吸附引发的表面羟基化导致晶面转变，使表面应力由正转负，其预测的晶格应变与实验相符，为多领域应用提供指导。
2025-03-06 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Redox Active Cerium Oxide Nanoparticles: Current Status and Burning Issues
氧化铈纳米颗粒（nanoceria）的研究因其独特的物理和化学性质（如氧化还原活性和氧缓冲能力）而吸引了科学界，这使其可用于许多技术应用，包括生物医学应用。纳米二氧化铈的氧化还原模拟抗氧化性质在治疗由活性氧（ROS）和活性氮引起的许多疾病中是有效的。纳米氧化铈清除活性氧的机制仍然是难以捉摸的，它的氧化还原活性是有争议的，由于在文献中混合的报告显示促氧化剂和抗氧化剂活性。代替其目前的研究兴趣，它是至关重要的，以了解纳米氧化铈在生物环境中的行为，并提供一些关键和开放的问题的答案。本文对纳米氧化铈在治疗活性氧引起的疾病中的应用研究现状进行了综述。它回顾了拟议的作用机制，并显示其氧化还原活性的表面涂层的效果。它还讨论了一些关键问题，在破译机制和氧化还原活性的纳米氧化铈，并建议未来的研究领域。
2021-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Growth driven phase transitions in Zinc Oxide nanoparticles through machine-learning assisted simulations
CEMES, CNRS and Université de Toulouse（图卢兹大学）；CNRS, Sorbonne Université, Institut des NanoSciences de Paris, UMR 7588（索邦大学）；Univ. Lille, CNRS, INRA, ENSCL, UMR 8207, UMET, Unité Matériaux et Transformations（里尔大学）
研究通过原子级沉积建模探讨氧化锌纳米颗粒形成机制，发现尽管小尺寸颗粒在平衡状态下具有体心四方结构，但沉积过程诱导晶到晶相变至更稳定的纤锌矿结构，揭示了离子再分布对极性面补偿的作用。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Annealing effects on the magnetic and magnetotransport properties of iron oxide nanoparticles self-assemblies
本文系统研究真空退火对自组装Fe3O4纳米颗粒磁性与磁输运的影响，发现高温退火通过分解有机包覆层和改变表面氧化态显著降低电阻率并减弱自旋相关隧穿，揭示了界面组成与空间排布对隧道输运的关键作用。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Correlating Chemical Reaction and Mass Transport in Hydrogen-based Direct Reduction of Iron Oxide
本研究通过原位X射线散射与显微成像，直接测量10纳米磁铁矿颗粒在H2还原中FeO生成/消耗与团聚的关联，揭示初始反应各向异性及烧结后各向同性，为多尺度铁矿石还原模型提供关键实验依据。
2023-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of oxide scale and its components in the range from 0 C to 1300 C: Generalized estimates with account for movability of phase transitions
系统整理了不同作者关于浮氏体Fe_（1-x）O、磁铁矿Fe_3O_4、赤铁矿Fe_2O_3和纯铁热导率的数据。广义值描述分段光滑函数包含作为变化的参数的温度的magnetiv和多晶型（铁）转换以及热力学稳定性边界（方铁矿）。在多态变换的热导率函数的有限中断设想，在othet临界点，只有其温度导数的中断是可以接受的。提出的公式有两种形式：允许改变临界温度值的一般形式和对应于其基本值的特殊形式：浮氏体的热力学稳定性边界-570 ℃，磁铁矿的居里点-575 ℃，赤铁矿的居里点-677 ℃，铁的居里点-770 ℃和铁的多晶型转变温度-912 ℃。为了从整体上计算氧化皮的导热系数，建议将金属铁和铁氧化物复合基体分别考虑。使用所提出的公式进行的模型计算表明，氧化皮（无孔）的真实热导率取决于温度，在不存在金属铁的情况下可能为3至6 W/（m K），如果在浮氏体的共析衰变中释放游离铁，则可能高达15 W/（m K）。考虑到氧化皮的真实孔隙率，氧化皮的有效热导率可能会低15 - 35%。所获得的依赖关系推荐用于在其表面上存在氧化皮的情况下钢产品的生产和加工的数学模拟。
2021-10-22 cond-mat.mtrl-sci
