在本文中,我们表明,尖晶石型铁氧体纳米晶体(NiFe 2 O 4,CoFe 2 O 4)可以纹理嵌入内的ZnO矩阵通过离子注入和后退火。这两种铁氧体表现出不同的磁性能,例如矫顽力和磁化强度。观察到反常的霍尔效应和正的磁电阻效应。我们的研究表明,亚铁磁体/半导体混合系统在磁电子学的潜在应用。这种混合系统可以通过选择不同的过渡金属离子(从Mn到Zn)来调节,以获得各种磁性和电子性质。
英文摘要:
In this paper we show that spinel ferrite nanocrystals (NiFe2O4, and CoFe2O4) can be texturally embedded inside a ZnO matrix by ion implantation and post-annealing. The two kinds of ferrites show different magnetic properties, e.g. coercivity and magnetization. Anomalous Hall effect and positive magnetoresistance have been observed. Our study suggests a ferrimagnet/semiconductor hybrid system for potential applications in magneto-electronics. This hybrid system can be tuned by selecting different transition metal ions (from Mn to Zn) to obtain various magnetic and electronic properties.
First-principles calculation of magnetoelastic coefficients and magnetostriction in the spinel ferrites CoFe2O4 and NiFe2O4
采用GGA+U方法,利用密度泛函理论计算了尖晶石型铁氧体CoFe_2 O_4和NiFe_2 O_4的磁致伸缩常数.特别强调的是致力于不同的可能的阳离子分布上的B位亚晶格的反尖晶石结构上计算的弹性和磁弹性常数的影响。我们发现,所产生的diely-lowering只有一个可以忽略不计的影响,这两个系统的弹性常数以及NiFe 2 O 4的磁弹性响应,而CoFe 2 O 4的磁弹性响应更强烈地依赖于特定的阳离子的安排。在所有情况下,我们计算的磁致伸缩常数与现有的实验数据吻合良好。因此,我们的工作铺平了道路,更详细的第一性原理研究的化学计量和阳离子反转的尖晶石铁氧体的磁致伸缩性能的影响。
Electronic structure of normal and inverse spinel ferrites from first principles
采用自相互作用修正的局域自旋密度近似(SIC-LSD)方法研究了尖晶石铁氧体MnFe $_{2}$ O $_{4}$,Fe $_{3}$ O $_{4}$,CoFe $_{2}$ O $_{4}$,NiFe $_{2}$ O $_{4}$的电子结构和磁性.我们专注于建立过渡金属元素的名义价态和基态结构,基于对所有系统的反尖晶石结构和正常尖晶石结构的各种价态方案的研究。对于这两种结构,我们发现所有研究的化合物都是绝缘的,但在正常的尖晶石方案中具有较小的间隙。相反,计算的自旋磁矩和交换分裂的导带被认为是急剧增加时,从反尖晶石结构的正常尖晶石类型。发现NiFe $_{2}$ O $_{4}$和CoFe $_{2}$ O $_{4}$的轨道矩很大。
Spinel Ferrite-Based Materials for Electrochemical Applications: Synthesis, Applications, and Future Perspectives
Guru Ghasidas Vishwavidyalaya (A Central University)(古鲁·格哈西达斯大学(一所中央大学));Government Girls Degree College Samadi(萨马迪女子政府学位学院);Indian Institute of Technology (BHU)(印度理工学院(贝拿勒斯印度教大学));Indian Institute of Technology Bhilai(印度理工学院比莱分校)
Catalytic effect of the spinel ferrite nanocrystals on the growth of carbon nanotubes
通过溶胶-凝胶法制备了三种铁氧体纳米催化剂:(i)铜铁氧体(CuFe 2 O 4),(ii)其中钴被镍取代的铁氧体(NixCo 1-xFe 2 O 4,其中x= 0,0.2,0.4,0.6),和(iii)其中镍被锌取代的铁氧体(ZnyNi 1-yFe 2 O 4,其中y= 1,0.7,0.5,0.3)。X射线衍射分析表明,样品为立方尖晶石结构。我们通过FE-SEM图像获得了10-70 nm范围内的晶粒尺寸,并通过VSM获得了它们的磁性。接着,通过CCVD法在这些纳米催化剂上生长碳纳米管。我们发现,这些纳米晶体对碳纳米管生长的催化作用取决于阳离子分布在八面体和四面体网站,结构各向同性和催化能力,由于阳离子。我们的研究可以应用于寻找合适的候选掺杂铁氧体纳米晶体作为碳纳米管生长的催化剂。更有趣的是,碳纳米管的产量可以被认为是研究铁氧体催化活性的间接工具。
Structural, Dielectric, and Electrical Transport Properties of Al3+ Substituted Nanocrystalline Ni-Cu Spinel Ferrites Prepared Through the Sol-Gel Route
Bi3+ Doped Nanocrystalline Ni-Co-Zn Spinel Ferrites: Tuning of Physical, Electrical, Dielectric and Magnetic Properties for Advanced Spintronics Applications
Effect of annealing temperatures on the electrical conductivity and dielectric properties of Ni1.5Fe1.5O4 spinel ferrite prepared by chemical reaction at different pH values
High-Frequency and Microwave Magnetic Properties of Ni$_{0.5}$Zn$_{0.5}$Fe$_2$O$_4$ Spinel Ferrite Ceramics
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);V.I. Vernadsky, Institute of General and Inorganic Chemistry, NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院维尔纳茨基普通与无机化学研究所);NTUU “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”(国立技术大学伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院)
Effect of Zn substitution on morphology and magnetic properties of copper ferrite nanofibers
采用静电纺丝结合溶胶-凝胶法制备了0 < x < 1的尖晶石型Cu 1-xZn xFe 2 O 4铁氧体纳米纤维。研究了锌离子取代对铜铁氧体形貌、结构和磁性能的影响。结果表明,CuFe 2 O 4纳米纤维表面具有较小的开孔,而掺杂后的纳米纤维表面光滑致密。随着Zn取代量的增加,饱和磁化强度先增大后减小,在x = 0.4时达到最大值58.4emu/g,矫顽力和平方比均减小。取代对磁性能的影响与尖晶石晶格间的阳离子交换作用有关。
Magnetic, Optoelectronic, and Rietveld refined structural properties of Al3+ substituted nanocrystalline Ni-Cu spinel ferrites: An experimental and DFT based study
Understanding Damping Mechanisms via Spin Diffusion Length in Low-damping Li$_{0.5}$Al$_{1.0}$Fe$_{1.5}$O$_4$ Spinel Ferrite Thin Films
Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
Divergence between long- and short-wavelength magnon damping in spinel ferrites
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福材料能源科学研究所,SLAC国家加速器实验室);Department of Physics and Astronomy, University of Iowa(爱荷华大学物理与天文系);Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);Geballe Laboratory for Advanced Materials, Stanford University(斯坦福大学先进材料盖伯实验室);Department of Applied Physics, Stanford University(斯坦福大学应用物理系);Department of Materials Science and Engineering, Stanford University(斯坦福大学材料科学与工程系)
Origin of magnetically dead layers in spinel ferrites $M\text{Fe}_2\text{O}_4$ grown on $\text{Al}_2\text{O}_3$: Effects of post-deposition annealing studied by XMCD
Valence state and lattice incorporation of Ni in Zn/Co-based magnetic oxides
研究了Ni在Zn/Co基磁性氧化物中的掺入,以阐明其价态和晶格掺入。由此产生的结构和磁性能进行了详细研究。一方面,Ni通过内扩散以及反应磁控共溅射结合在纤锌矿ZnO中,其中只有Ni扩散的ZnO表现出显著的导电性。这是由Ni和Co共掺杂的ZnO主导的补充。另一方面,ZnCo $_2$ O $_4$尖晶石共掺杂有不同量的Ni。在纤锌矿氧化物中,仅在四面体晶格位点上发现Ni以其正式2+氧化态作为深施主。它表现为各向异性顺磁体,Ni的固溶度为10%左右,由于磁矩较小,反铁磁耦合导致Co的磁矩部分失补偿。在尖晶石镍被发现被纳入在其正式的3+氧化态的八面体网站和反铁磁性耦合到Co的时刻再次导致磁补偿,否则反铁磁性ZnCo $_2$ O $_4$尖晶石和亚铁磁性在较高的镍浓度。增加Ni甚至进一步导致立方NiO的相分离,从而导致交换偏置的复合磁性氧化物。
High temperature thermal cycling effect on the irreversible responses of lattice structure, magnetic properties and electrical conductivity in Co$_{2.75}$Fe$_{0.25}$O$_{4+δ}$ spinel oxide
报道了Co $_{2.75}$ Fe $_{0.25}$ O $_4$铁氧体的高温同步辐射X射线衍射(SXRD)、直流磁化强度和电流-电压(I-V)特性。该材料是通过Fe和Co的硝酸盐溶液在pH = 11下的化学反应以及随后在200 ℃、500 ℃和900 ℃的温度下退火来制备的。通过将温度从300 K循环到高温(升温模式)并返回到300 K(冷却模式)来进行测量。SXRD图谱表明在高度富Co的尖晶石氧化物中存在精细的两相立方尖晶石结构。磁化曲线显示出本征亚铁磁特征和缺陷诱导额外的铁磁相在较高的温度。电导率在升温模式和降温模式之间表现出明显的热滞回线。随着测量温度的变化,样品展现出晶格结构、磁化强度和电导率不可逆现象的新信息。
Chemical synthesis and magnetic properties of monodisperse cobalt ferrite nanoparticles
在这项工作中,一个成功的合成磁性钴铁氧体(CoFe 2 O 4)纳米粒子。合成的CoFe 2 O 4纳米粒子具有球形形状,在所选择的溶剂中高度单分散。研究了不同反应条件如温度、反应时间和不同封端剂对产物物相和形貌的影响。扫描透射电子显微镜显示,这些纳米粒子的大小可以通过改变反应条件来控制。X射线衍射和能量色散X射线光谱证实了立方对称的CoFe 2 O 4尖晶石结构的形成。由于优化的反应参数,每个纳米颗粒被证明是一个单一的磁畴的直径范围从6到16 nm。最后,磁性研究表明,所获得的纳米粒子是超顺磁性的小矫顽力值约315 Oe和饱和磁化强度为58 emu/g在室温下。这些结果使得钴铁氧体纳米颗粒有望用于先进的磁性纳米器件和生物磁性应用。
Properties of ZnO/ZnAl$_2$O$_4$ composite PEO coatings on zinc
最近,在磷酸铝电解质中,在锌上成功地形成了PEO涂层。制备的复合涂层含有ZnO和ZnAl $_2$ O $_4$的各种混合物。在当前研究的框架中,分析了所形成的涂层的性质,包括粘附力/凝聚力、磨损、腐蚀和光催化活性,以确定可能的应用。然而,涂层显示出内部多孔性和海绵状结构。因此,涂层内的内聚力相当低。拉脱试验表明,在强度值低至1 MPa时,PEO层内出现明显断裂。的光催化活性是有限的,尽管在较短的处理时间形成了较高量的ZnO。有趣的是,ZnO和更高量的ZnAl $_2$ O $_4$尖晶石的复合涂层显示出更高的活性,但不足以用于快速和有效的催化清洁应用。
Noncollinear spin structure in Dy-doped classical ferrimagnet
Max Planck Institute of Microstructure Physics(马克斯·普朗克微结构物理研究所);Institute for Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University Linz(林茨约翰内斯·开普勒大学半导体与固体物理研究所);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源);Institut Neel, CNRS et Universite Joseph Fourier(奈尔研究所,法国国家科学研究中心与约瑟夫·傅立叶大学);Institute for Theoretical Physics, Johannes Kepler University(约翰内斯·开普勒大学理论物理研究所);Department of Engineering and Computer Sciences, Hamburg University of Applied Sciences(汉堡应用科技大学工程与计算机科学系)