Analysis of dislocations in quasicrystals composed of self-assembled nanoparticles
我们分析了自组装准晶的透射电子显微镜（TEM）图像，由纳米粒子的二元系统。我们使用一个自动化的程序，确定位错的位置，并确定其拓扑性质。为了实现这一点，我们将准晶分解成其单独的密度模式，或傅立叶分量，并确定它们的拓扑缠绕数为每个位错。该过程将Burgers函数与每个位错相关联，从中我们在选择基之后提取Burgers向量的分量。我们在实验图像中看到的Burgers向量都是最低阶的，只包含0和1作为其分量。我们认为，不同类型的伯格斯矢量的密度取决于他们的精力充沛的成本。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-assembled metallic nanoparticle template --- a new approach of surface nanostructuring at nanometer scale
在目前的工作中，银和铜纳米结构的形成高度取向的热解石墨（HOPG）与自组装金纳米粒子（Au NPs）改性的证明。实现了具有纳米分辨率的表面图案化。不同的方法，如场发射扫描电子显微镜（FEGSEM），能量色散谱（EDS）和X射线光电子能谱学（XPS）被用来说明选择性沉积的银和铜的金纳米粒子。讨论了银、铜离子在$n$ -十二烷基硫醇包覆的金纳米粒子上的还原机理。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall
Embracing defects and disorder in magnetic nanoparticles
氧化铁纳米颗粒在从能源应用到生物医学的广泛技术中具有巨大的科学和技术潜力。为了提高其性能，迄今为止一直渴望单晶和无缺陷的纳米颗粒。然而，在最近的几项研究中，缺陷丰富的纳米粒子在磁热疗和磁粒子成像中优于无缺陷的纳米粒子。在这里，概述了国家的最先进的设计和表征的缺陷和由此产生的自旋无序的磁性纳米粒子的重点是氧化铁纳米粒子。强调了缺陷和无序对用于药物递送和癌症治疗的磁性纳米颗粒的细胞内磁热疗性能的有益影响。氧化铁纳米颗粒中的缺陷工程成为一种为生物医学定制其磁特性的替代方法，因为它已经成为半导体等成熟系统和包括钙钛矿太阳能电池在内的新兴领域的常见做法。最后，观点和想法给出了如何故意诱导缺陷的氧化铁纳米粒子及其潜在的影响，磁示踪剂监测细胞治疗和免疫治疗的磁粒子成像。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Iron oxide nanoparticles for magnetic hyperthermia
磁性纳米粒子组装体在生物医学，特别是在磁热疗中显示出巨大的应用潜力。然而，为了在磁热疗中实现期望的治疗效果，纳米颗粒的组装体在中等振幅和频率的交变磁场中应具有足够高的比吸收率。
2019-02-06 cond-mat.mes-hall
Large structure-dependent room temperature exchange bias in self-assembled BiFeO3 nanoparticles
我们研究了BiFeO 3纳米粒子（~ 20-40 nm）自组装聚集体的磁性。聚集体形成两种不同的结构-一种具有有限的交联，另一种具有大量的交联-通过“干燥介导的自组装”过程，然后将纳米颗粒分散在不同的有机溶剂中。与孤立纳米粒子（H_C ~ 250 Oe; H_E ~ 0）相比，它们表现出大的双折射率H_C（>1000 Oe）和交换偏置场H_E（~ 350-900 Oe）。H_E由负向正转变，这取决于聚集体的结构，其中|H_E|较大。磁力显微镜揭示了磁畴（横跨7-10个纳米颗粒）以及域切换特性，并证实了磁性测量的结果。“干燥介导的自组装”过程的数值模拟表明，纳米粒子-溶剂相互作用在形成实验观察到的“纳米粒子聚集体结构”中起着重要作用。另一方面，磁滞回线的数值模拟，指出了自旋钉扎在纳米粒子的表面作为在不同的悬浮介质中的颗粒的表面功能化的结果的重要性。取决于在表面处优选地沿着易轴方向指向的钉扎自旋的浓度-从大于50%到小于50% - H_E从负切换到正。除了大量的样品和孤立的纳米粒子，纳米粒子聚集体-由表面功能化-因此，提供了显着的可调性的性质取决于结构。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall
Self-assembled chains of graphitized carbon nanoparticles
我们报告了一种技术，它允许自组装成长的连续链的导电纳米粒子。这种链的输运性质已在低温下进行了研究。在低偏置电压下，电荷被钉扎，并且链电阻呈指数高。高于某个阈值（$V_{T}$），系统进入导通状态。阈值电压远大于单个粒子的库仑隙电压，并随温度的升高而线性下降。在77K左右观察到一个明显的阈值.这种链可以用作库仑电荷存储器中的可切换链路。
1999-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Optical properties of electrostatically assembled films of CdS and ZnS colloid nanoparticles
这项工作提出了一种具有成本效益的替代技术，用于形成可调发光器件的纳米结构半导体材料。采用静电自组装技术制备了表面包覆有SO 3-或NH3+基团的CdS和ZnS半导体胶体纳米粒子的薄膜。用紫外-可见光谱、椭圆偏振光谱和原子力显微镜对薄膜进行了表征。紫外-可见光谱表明，由于量子限制现象，CdS和ZnS的主吸收带相对于体材料都发生了显著的蓝移。纳米粒子的半径为1.8 nm，从光谱偏移评估，以及对应于通过椭圆偏振法获得的膜厚度。AFM显示在固体表面上形成较大的纳米颗粒聚集体。关键词：CdS，ZnS，胶体纳米粒子，静电自组装，量子限制，椭圆偏振，原子力显微镜
2006-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Self-Assembled Ligand-Capped Plasmonic Au Nanoparticle Films in the Kretschmann Configuration for Sensing of Volatile Organic Compounds
紧密堆积的Au纳米颗粒的膜通过它们的集体等离子体共振而电动耦合。这种集体光学响应导致增强的光-物质相互作用，这可以在各种应用中利用。在这里，我们展示了它们在检测挥发性有机化合物中的应用，使用甲醇作为测试案例。通过控制溶剂的蒸发，通过胶体Au纳米颗粒（~10 nm直径）的界面自组装获得了几cm 2以上的有序膜。尽管这种尺寸的孤立纳米颗粒固有地是非散射的，但是当布置在紧密堆积的膜中时，等离子体激元耦合导致强反射率和吸收率。首先证明了通过纳米颗粒膜的UV-Vis透射测量的气相甲醇浓度的原位跟踪。接下来，在原位椭圆偏振的自组装膜中的Kretschmann（也称为ATR）配置显示，以产生增强的灵敏度，特别是与相位差测量。我们的研究表明，自组装膜的光谱响应的理论模型与实验原位传感实验之间的良好协议。同时，理论框架为解释各种观察到的实验趋势提供了基础。将周期性纳米颗粒膜与Kretschmann配置中的椭圆偏振法相结合是一种基于胶体制造方法的用于挥发性有机化合物（VOC）传感应用的高灵敏度和选择性等离子体薄膜器件的有前途的策略。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric-field control of magnetism in iron oxide nanoparticle / BaTiO3 film composites
研究了单分散铁磁纳米粒子嵌入铁电钛酸钡薄膜的复合材料。采用脉冲激光沉积法制备了BTO薄膜。该复合材料由两个BTO膜的叠层组成，所述两个BTO膜包围一个单层的氧化铁NP。我们观察到的磁电耦合由于应变和界面电荷之间的BTO和纳米粒子的共同调解。这通过测量作为DC和AC电场的函数的磁化来证明。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure and Resonant X-ray Emission Spectra of Carbon Shells of Iron Nanoparticles
用X射线共振发射光谱和X射线吸收光谱研究了碳包铁纳米颗粒碳包Fe@C的碳壳层电子结构。已记录的光谱进行了比较的石墨烯的电子结构的密度泛函计算。已经表明，Fe@C碳壳可以以具有Stone-Wales缺陷的几个石墨烯层的形式表示。用测得的C Ka共振X射线发射谱研究了Fe@C的能带色散。
2013-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Learning from Nature to Improve the Heat Generation of Iron-Oxide Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia Applications
磁性纳米粒子的性能与其结构、平均粒径和磁各向异性密切相关。此外，合奏提供了一种独特的方式工程磁响应通过修改粒子之间的偶极相互作用的强度。在这里，我们报告的实验和理论分析磁热疗，一个快速发展的技术在医学研究和肿瘤学。在实验中，我们证明了类似细菌磁小体的单域立方氧化铁颗粒与类似大小的球形颗粒相比具有优越的磁加热效率。原子水平的蒙特卡罗模拟证实了与球形颗粒相比，立方颗粒具有更大的各向异性，从而证明了表面各向异性在提高加热功率中的有益作用。此外，我们建立了一个定量的联系之间的粒子组装，相互作用和加热性能。这一知识为改进热疗开辟了新的前景，这是传统癌症治疗的替代方案。
2013-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synaptic dynamics in complex self-assembled nanoparticle networks
我们报告了一个详细的研究神经形态开关行为的内在复杂的自组装金属纳米粒子的网络。我们表明，施加到这个网络的突触状原子开关的电场的强度和持续时间的变化，使我们能够控制开关的动态。开关被观察到高于一个明确定义的阈值的电压，与较高的电压导致增加的开关速率。我们展示了两种行为原型，并显示了如何切换动态变化的电压刺激的持续时间和幅度的函数。我们表明，每个突触的状态可以影响其他突触的活动，导致复杂的开关动态。我们进一步证明了网络的形态对测量的设备属性的影响，以及由整体网络电导所施加的约束。相关的开关动态，设备的稳定性在很长一段时间内，和设备制造的简单性提供了一个有吸引力的途径，实际实现的片上神经形态计算。
2018-12-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Wavelength dependence of laser-induced nanowelded microstructures assembled from metal nanoparticles
金属纳米颗粒的基于光的镶嵌是特别感兴趣的，因为它提供了用于将纳米颗粒转化为微结构和制造纳米器件的方便和可控的手段。在这里，我们证明了激光诱导的银纳米粒子（AgNPs）的散射形状的波长依赖性。我们观察到，仅由405 nm激光照射形成的微结构比由405 nm和532 nm激光照射形成的微结构分支更多。我们通过几个紧凑性描述符量化了这一观察结果，并研究了532 nm激光功率的依赖性。更重要的是，为了理解实验观察，我们制定和测试的假设，通过计算波长依赖的电场增强由于表面等离子体共振的AgNP和屏蔽的微结构时，在两个波长的光照射。基于这些计算中焊接AgNP的“热点”的不同图案，数值模拟成功地“再现”了不同形状的焊接微观结构，支持了我们的假设。这项工作表明了基于光的控制金属纳米颗粒的激光诱导散射微结构的形状的可能性。这项工作有望促进金属纳米颗粒更好的复合策略的发展，以获得更广泛的应用。
2023-02-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface anisotropy of iron oxide nanoparticles and slabs from first principles : influence of coatings and ligands as a test of the Heisenberg model
我们进行了从头计算的简单的氧化铁团簇和板块的磁性。我们考虑了由分子官能化的氧化铁簇或粘到相同大小的金簇。我们还考虑了由氧化钴或氧化铁和氧化钴的混合物涂覆的磁铁矿板。磁行为的变化进行了探讨，使用约束磁计算。表面各向异性的一个可能的值估计从一个经典的海森堡模型从头计算结果的拟合。发现该值与通过其他手段获得的估计值或从实验结果推断的估计值是相容的。添加配体，涂层，或金属纳米粒子的系统降低了质量的描述海森堡哈密顿量。提出改变各向异性，允许每个过渡原子的比例，我们可以得到一个更好的描述系列的混合钴和铁氧化物系统的磁性。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade based field-effect transistors exploiting stripe-shaped channel geometries of self-assembled metal nanoparticles
金属纳米颗粒为构建具有新功能和改进性能的基本电子器件提供了可能性。由于小体积和由此产生的低自电容，每个单个纳米颗粒表现出高充电能量。因此，在传输实验期间出现库仑能隙，该能隙可以通过电场移位，从而允许每当相邻粒子的能级匹配时进行电荷传输。因此，器件的状态在导通和非导通之间顺序地改变，而不是像半导体中那样从导通到夹断的仅仅一个转变。为了利用场效应晶体管的这种行为，有必要使用均匀的纳米颗粒有序阵列，由明确定义的隧道势垒分隔。在这项工作中，CoPt纳米粒子与窄尺寸分布的合成胶体化学。这些颗粒通过可扩展的Langmuir-Blodgett技术沉积在具有预图案化金电极的Si/SiO2衬底上，作为有序的均匀单层。所得到的纳米颗粒阵列限于长度和宽度可调的条带。在具有有限数量的导电路径的这种限定的沟道中，电流可以由栅极电压精确地控制。在150 K的温度下观察到明显的库仑振荡。使用这种系统作为场效应晶体管产生前所未有的振荡电流调制，开/关比约为70%。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Electrostatically Assembled Open Square and Checkerboard Superlattices
Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室）
通过调控聚合物分子量和pH值，实现纳米粒子在液-气界面的可编程组装，形成多种二维超晶格结构。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High Conductance Ratio in Molecular Optical Switching of Functionalized Nanoparticle Self-Assembled Nanodevices
自组装功能化纳米颗粒是许多潜在应用的焦点，特别是用于分子尺度电子器件。在这里，我们进行实验的10 nm的金纳米粒子（NP），功能化的偶氮苯-联噻吩（AzBT）分子的致密层的自组装，目的是建立一个具有忆阻特性的光开关设备。我们制作的平面纳米器件由NP自组装网络（NPSAN）接触由30至100 nm的电极间间隙隔开的纳米电极。我们证明了光诱导的可逆开关的电导在这些AzBT NPSAN的记录开/关电导比高达620，平均值约为。30，85%的设备具有10以上的比率。分子动力学模拟的结构和动力学的分子单分子层之间的界面化学吸附在纳米颗粒表面进行，并与实验结果进行比较。接触界面的性质被证明是强烈相关的分子构象，在AzBT分子的情况下，可以可逆地切换之间的顺式和反式形式通过明确定义的波长的光照射。分子动力学模拟提供了一个微观解释的实验观察到的两种异构体之间的开/关电流比的减少，相比，在平坦的自组装单分子层上进行的实验进行了导电cAFM针尖接触。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall
Challenges in the Theoretical Description of Nanoparticle Reactivity: Nano Zero-Valent Iron
铁原子、团簇和纳米颗粒（nZVI）的反应性由于其重要的实际应用而越来越受到关注，从钢铁工业到水修复技术。在这里，我们提供了一个概述的计算方法和模型，可以应用于研究nZVI反应，并讨论其优点和局限性。我们还报告了目前的进展，通过最近的例子处理nZVI粒子的反应性计算。最后，我们考虑了具有良好尺度的高精度方法（如量子蒙特卡罗或随机相位近似）的潜在用途，这些方法目前被认为计算成本太高，但随着计算机能力的增加，预计将来会变得更加可靠。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Triangular array of iron-oxide nanoparticles: A simulation study of intra- and inter-particle magnetism
采用随机Landau-Lifshitz-Gilbert（sLLG）方法研究了球形磁赤铁矿纳米颗粒在二维三角形阵列上的分布.模拟方法首先验证了一个三角形阵列的简单偶极子，结果显示预期的相变到铁磁状态在有限的温度。基态表现出连续的简并性，在无限小的温度下通过无序有序机制解除，并出现六重平面各向异性。纳米颗粒阵列由7.5 nm直径磁赤铁矿球与块样的超交换相互作用的Fe-离子之间的核心，和较弱的交换表面Fe-离子和径向各向异性。三角形纳米颗粒阵列在相同的降低温度下作为简单的偶极子阵列，但表现出不同的行为，在低温下，由于表面各向异性。我们发现，在纳米粒子的八面体网站上的空位结合表面各向异性，以产生一个有效的随机温度依赖性的各向异性为每个粒子。这导致与简单的偶极阵列相比，在零温度下纳米颗粒阵列的净磁化强度降低。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall
Trapping and electrical characterization of single core/shell iron-based nanoparticles in self-aligned nanogaps
我们报告的制造和测量的铂自对准纳米间隙设备包含立方体铁（核）/氧化铁（壳）纳米粒子（NP）的两个平均不同的尺寸（13和17 nm）。纳米粒子通过集束枪技术沉积。通过比较沉积前后的电流-电压特性（I-Vs）来证明它们在纳米间隙上的捕获。在低温下，I-V可以很好地拟合Korotkov和Nazarov库仑阻塞模型，该模型捕获了偏置电压增加时单电子隧穿和隧道势垒抑制的共存。因此，测量结果表明，库仑阻塞的设备可以与纳米粒子簇源，这扩展了现有的可能性，以制造这样的设备，其中它是非常具有挑战性的，以减少通常的NP团聚的溶液方法。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Self-assembly of a binary mixture of iron oxide nanoparticles in Langmuir film: X-ray scattering study
在本研究中，我们利用朗缪尔技术生产的自组装阵列组成的单分散氧化铁纳米粒子的直径为10 nm和20 nm的和他们的二元混合物。结合原位X射线反射测量和掠入射小角度X射线散射，直接在水面上获得阵列的面内和面外结构。表面压力等温线和X射线反射率分析表明，单分散的10 nm纳米粒子形成高度有序的单层，而20 nm粒子则以三维团簇形式堆积，粒子之间存在短程（最近邻）关联。在以3：1的比例组成的10 nm和20 nm纳米颗粒的二元混合物中，自组装过程导致其中10 nm颗粒的单层被较大颗粒扰动的结构。非平凡的混合导致颗粒间距离的扩大，但保持较小的纳米颗粒的二维晶格的对称性。估计的作用相互作用和微磁模拟表明单分散和二元系综的最佳形成。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
X-ray scattering characterization of iron oxide nanoparticles Langmuir film on water surface and on a solid substrate
在本研究中，我们比较了从磁性氧化铁纳米粒子组装在水表面上的Langmuir膜的结构和相同的膜的结构后，其转移到固体基板的Langmuir-Schaefer方法。与大多数相关研究不同的是，在沉积之前和之后使用不同的技术来表征薄膜，我们使用相同的X射线反射测量和掠入射小角X射线散射组合。在这两种情况下-在液体和固体基底上-该膜被确定为在二维六方晶格中横向组织的纳米颗粒的有序单层。然而，晶格的参数被发现是略有不同，这取决于类型的基板。同时也证明了Langmuir-Schaefer技术是在固体基底上沉积这种粒子的正确方法。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
On the detection of surface spin freezing in iron oxide nanoparticles and its long-term evolution under ambient oxidation
与表面自旋冻结（SSF）相关的交换偏置效应通常在氧化铁纳米颗粒中发现，而低场温度相关磁化曲线中的SSF签名则很少报道。在这里，我们提出了类似大小（~ 8 nm直径）的颗粒合成的磁铁矿（样品S1）和磁赤铁矿（样品S2）的方法，以及长期（4年）的样品在环境条件下老化对这些性能的影响的致密组件的磁性能。不同样品（新鲜或老化）状态的交换偏置场的大小被发现与（a）在低场记录的异相交流磁化率或零场冷却（ZFC）直流磁化中检测到的低温驼峰特征信号SSF转变是否相关，以及（b）在高场记录的FC和ZFC曲线之间的不可逆性的突出性。样品S1的磁化强度比S2低，S1中的SSF效应最大，这些效应随老化时间的延长而减弱，但仍大于S2中的SSF效应，而S2中的SSF效应受老化时间的影响要小得多。由于自旋无序在S1的非饱和分量也减弱与老化，伴随着，我们推断，在超自旋和有序的纳米粒子核心的半径的增加。X射线衍射和穆斯堡尔谱学提供了两个老化样品中磁赤铁矿样化学计量的指示，以及相对于老化S2，老化S1中较厚的无序颗粒壳（分别根据衍射和穆斯堡尔的晶体学无序和自旋无序）。SSF的效果与老化S1的显着减少是由于（长期）过渡，造成环境氧化，从磁铁矿样磁赤铁矿样化学计量，和随之而来的软化自旋无序壳各向异性…
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic, electronic and magnetic structure of graphene/iron and nickel interfaces: theory and experiment
第一性原理计算的碳覆盖的镍和铁基板上的原子，电子和磁性结构的影响表明，在金属基板的原子上的原子间距离和磁矩的变化微不足道。单层和少层石墨烯对铁表面的覆盖引起层之间的轨道占据和交换相互作用的显著变化，而镍基板的情况下，轨道有序和交换相互作用的变化要小得多。实验测量表明Fe@C纳米颗粒中存在铁磁性fcc-铁和Ni@C纳米颗粒的超顺磁性行为。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Naturally self-assembled nickel nanolattice
这是第一个报告的临界性质的纳米晶格的形成性的不同粒径（~4- 10 nm）的单分散镍纳米粒子。当三辛基膦是表面活性剂之一时，它们表现出惊人的六方密堆积（hcp）纳米晶格而没有额外的力。这清楚地确立了三辛基膦的纳米晶格可成形性的独特作用。有趣的是，c/a比与原子晶格的c/a比相同。也试图解释它们的基础上平衡的吸引力和排斥力的表面生成的阳离子-阴离子对的表面上的纳米粒子。因此，目前的研究结果将提供一个深远的前景，各种天然纳米晶格的制造和理解他们的应用在一个新的范式。
2014-06-26 cond-mat.mes-hall
Extracting optical parameters of Cu-Mn-Fe spinel oxide nanoparticles for optimizing air-stable, high-efficiency solar selective coatings
对高温Cu-Mn-Fe尖晶石氧化物纳米粒子太阳选择性吸收涂层进行了实验和理论研究。基于四通量辐射法求解反问题，提出了一种计算纳米颜料涂层吸收系数谱的通用方法。推导出的NP材料的吸收特性可以直接应用于预测太阳能吸收率，优化纳米粒子着色涂层，并分析热降解，这与实验结果吻合良好。分析表明，Cu-Mn-Fe尖晶石氧化物基本上是间接带隙范围从1.7到2.1 eV，而无铁的CuMn 2 O 4是直接带隙材料，Eg=1.84 eV。在相同的涂层厚度和纳米粒子负载量下，太阳能吸收率的顺序为Mn_2O_3 <MnFe_2O_4 <CuFe_2O_4 <CuMn_2O_4。优化的喷涂无铁CuMn 2 O 4 NP着色涂层表现出97%的高太阳能吸收率，55%的低发射率，在750 ° C下1000倍太阳能集中度下约93.5%的高光-热能转换效率，以及在空气中750°C和室温之间的热循环的长期耐久性。光学参数分析方法可以很容易地扩展到其他材料系统，以方便搜索和优化高温着色太阳能选择性涂层。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Positive Magnetoresistance in Co@CoO Nanoparticle Arrays
我们报道了自组装Co@CoO纳米颗粒阵列在低于100 K温度下的磁输运性质。电阻显示热激活行为，其可以通过R exp{（T/T0）^v}的一般表达式来拟合。Efros-Shklovskii可变范围跳跃（v=1/2）和简单激活（硬间隙，v=1）分别占主导地位的高温和低温区域，与强烈的温度依赖性过渡制度之间。在10 K下观察到大于1，400%的巨正磁电阻，随温度升高而减小。正的MR和它的大部分功能可以解释由塞曼分裂的本地化状态，抑制自旋相关的跳跃路径在现场库仑排斥的存在下。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of particles with cubic magnetic anisotropy in a viscous liquid
通过求解单位磁化强度矢量的随机Landau-Lifshitz方程和描述纳米粒子在液体中空间取向的多粒子指向矢随机方程，计算了具有立方各向异性的球形铁纳米粒子在粘性液体中的稀组装体的比吸收率（SAR）.在低幅值和足够高幅值的交变磁场下，分别揭示了颗粒的粘性和磁性磁化反转模式。在相同的外加磁场振幅和频率下，铁纳米颗粒组装体的SAR显着超过具有单轴各向异性的铁氧化物纳米颗粒的SAR。线性响应理论仅在小磁场幅值H 0 < 50 - 70 Oe时有效。
2021-05-25 cond-mat.mes-hall
Morphology and depletion force-based large-scale self-assembly of nanocubes on surface
Seoul National University（首尔大学）；Stanford University（斯坦福大学）
本研究提出MIDAS方法，利用形貌敏感耗散力实现金纳米立方体的形状选择性自组装，通过控制基底粗糙度大规模制备二维和三维纳米颗粒结构，无需复杂修饰，模拟验证耗散力为关键参数。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser spectroscopy of finite size and covering effects in magnetite nanoparticles
通过实验研究了磁铁矿团簇的大小对各种磁性能（磁矩、居里温度、阻断温度等）的影响。已经执行。磁性分离的方法，生物相容性氧化铁纳米颗粒（NP）的水悬浮液的过滤允许产生具有4 - 22 nm范围内的纳米颗粒直径的级分。纳米粒子的尺寸是通过动态光散射（DLS），透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）的方法控制。首次将DLS方法实时应用于在水悬浮液中分离NP的过程中控制尺寸。纳米颗粒尺寸的变化引起居里温度的变化和铁纳米颗粒的特定磁性的变化。对具有不同体磁矩和表面磁矩的经典海森堡模型进行了蒙特卡罗模拟，并对实验数据进行了解释。实验和理论建模表明，磁铁矿纳米颗粒的磁性不仅取决于它们的尺寸，而且还取决于它们的表面自旋状态，而磁矩（每Fe 3 O 4分子式单元）的增长和下降依赖性是可能的，这取决于纳米颗粒中的磁性原子的数量。已经研究了清洁的和覆盖有生物可吸收层簇的NP。
2015-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determining Magnetic Nanoparticle Size Distributions from Thermomagnetic Measurements
热磁测量用于获得磁性纳米颗粒的尺寸分布和各向异性。描述了一种分析变换方法，该方法利用温度相关的零场冷却（ZFC）磁化数据来提供超顺磁性纳米颗粒的平均直径和相对丰度的定量测量。将这种方法应用于MnAs-GaAs复合膜中的自组装MnAs纳米颗粒，揭示了与块状材料相比纳米颗粒的对数正态尺寸分布和降低的各向异性。这种分析技术有望快速评估的超顺磁性纳米粒子的合奏的尺寸分布。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall
Polarized neutron scattering as a probe for vortex-type spin correlations in iron oxide multicore assemblies
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Institut Laue-Langevin（朗之万研究所）
利用极化小角中子散射实验，结合涡旋态磁性纳米粒子理论，揭示了氧化铁多核组装体中低场下的涡旋型磁化构型，并通过自旋翻转散射的环状特征证实了磁通闭合态的形成。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large specific absorption rates in the magnetic hyperthermia properties of metallic iron nanocubes
我们报告的化学合成的铁磁性11和16纳米铁（0）的立方体形状的纳米粒子显示散装铁的饱和磁化强度的磁热疗性能。在300 kHz和66 mT下，在16 nm纳米立方体上测量的比吸收率为1690 ± 160 W/g。这相当于每循环的比损失为5.6 mJ/g，大大超过其他系统中报告的损失。提出了一种量化任何系统相对于热疗应用的优化程度的方法。在这里应用，这种方法表明，我们的纳米粒子没有完全优化，可能是由于磁相互作用对其磁响应的强烈影响。一旦保护免受氧化并进一步优化，这种纳米物体可以构成需要非常大的加热功率的生物医学应用的有效磁芯。
2010-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Enhancing the optical excitation efficiency of a single self-assembled quantum dot with a plasmonic nanoantenna
我们演示了如何控制定位的等离子体纳米粒子修改一个单一的外延GaAs量子点的光致发光。天线颗粒导致发光强度增加约八倍。光谱和时间分辨的光致发光测量证明了量子点的激发速率的增加。稳定的外延量子发射体和等离子体纳米结构的组合有望对纳米科学和量子光学非常有益。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Tunnel Magnetoresistance in Self-Assemblies of Exchange Coupled Core/Shell Nanoparticles
报道了自组装核壳结构Fe $_3$ O $_4$ /Co $_{1-x}$ Zn $_x$ Fe $_2$ O $_4$纳米粒子（$0\leq x\leq 1$）器件中隧道磁电阻（TMR）的精确控制.通过壳层中Co $^{2+}$的含量来调节磁各向异性，提供了一种精确的工具来控制TMR的双态之间的切换场。以这种方式，可以设想软/硬和硬/软核/壳配置的不同组合，用于优化具有所需磁输运响应的器件。
2020-05-21 cond-mat.mes-hall
Quantifying the complex permittivity and permeability of magnetic nanoparticles
超顺磁性氧化铁纳米颗粒的复介电常数和磁导率已经使用具有静态磁场的圆形波导组件来量化，以对齐纳米颗粒的磁化。测量的高灵敏度提供了纳米颗粒的精确共振特征。在铁磁共振（FMR）附近的复磁导率与通过常规磁力测量法测量的纳米颗粒的磁化强度一致。一个严格的和自洽的测量纳米粒子的复介电常数和磁导率是至关重要的，以准确地确定介电行为以及纳米粒子磁化的频率响应，必要的成分时，设计和优化磁性纳米粒子的生物医学应用。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall
Design of Patchy Particles using Ternary Self-Assembled Monolayers
最近的模拟已经研究了在吸收到球形纳米颗粒表面上的不混溶表面活性剂的二元混合物中图案的形成。得到的图案（Janus，斑点和条纹）与实验结果吻合得很好。我们进行耗散粒子动力学（DPD）模拟，研究通过添加第三表面活性剂的单层作为一个指南，对增加这种方式合成的片状颗粒的丰富性和多样性所获得的图案。我们预测了各种新的模式，可以通过简单的设计元素，如纳米胶体的大小，表面活性剂的不可吸收性，单层的化学计量，表面活性剂之间的长度差异不同的组合产生。在所有情况下，通过构象熵最大化的自由能最小化决定平衡斑图形成。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electron magnetic resonance in magnetic nanoparticles: dependence on the particle size and applicability of the modified giant spin model
超顺磁性纳米粒子包含成百上千的耦合电子自旋之间的经典和量子行为的边界，并表现出典型的顺磁性自旋和宏观铁磁系统中不存在的功能。为了更好地理解随着系统尺寸的增加，磁化动力学从量子到经典行为的演变，我们研究了氧化铁纳米颗粒悬浮液中的电子磁共振信号作为颗粒尺寸的函数。实验数据进行了比较的基础上的巨自旋方法的数值模拟。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Chirality Inversion and Giant Optical Activity in Scalable Self-Assembled Metamaterials
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (MPIKG)（马克斯·普朗克胶体与界面研究所）；Department of Chemistry, University of Cambridge（剑桥大学化学系）；Institute of Light and Matter, Claude Bernard University Lyon 1, CNRS（里昂第一大学克劳德·贝尔纳大学光与物质研究所，法国国家科学研究中心）
本研究开发了可规模化组装的分级螺旋超材料，实现了强等离子体光学活性与手性反转，还可回收金纳米颗粒，为可持续手性等离子体材料提供了新方案。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Migration of gold atoms into a thiol-bonded molecular self-assembled monolayer, forming a cluster exhibiting a Coulomb staircase
Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Department of Chemistry, Korea University（韩国大学化学系）；Physics Department, Lancaster University（兰卡斯特大学物理系）
研究发现硫醇键合的分子自组装单分子层中金原子迁移形成簇，通过添加双吡啶基团可实现忆阻开关和负微分电阻，表明使用胺锚定基团可提高分子器件的可靠性。
2025-12-22 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus
Growth modes of nanoparticle superlattice thin films
我们报道了氧化铁纳米颗粒薄膜超晶格的制备和表征。形成不同的膜形态的控制，通过调整粒子加溶剂基板的相互作用。事实证明，在溶剂蒸发过程中的自组装过程之前，溶剂的润湿与去润湿性质对确定所得膜形态起主要作用。除了层状生长，也证明了三维介晶生长。对纳米粒子自组装机制的理解是制造具有定制光学，磁性或电输运性质的新型材料的重要一步。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall
Time-resolved diamond magnetic microscopy of superparamagnetic iron-oxide nanoparticles
本文利用金刚石氮-空位中心磁显微镜对约30纳米超顺磁氧化铁纳米颗粒进行时间分辨宽场成像，揭示了单颗粒横向磁化、极低磁滞及高度不对称的B_c分布，并直接记录了毫秒至秒级的Néel弛豫过程。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Ultrahigh-Speed Rotating Nanoelectromechanical System (NEMS) Devices Assembled from Nanoscale Building Blocks
旋转纳米马达的发展对于进一步推进NEMS技术至关重要。在这项工作中，我们报告了创新的设计，组装和旋转有序阵列的纳米电机。这些纳米马达是由纳米尺度的积木自下而上组装而成的，纳米线作为转子，图案化的纳米磁体作为轴承，四极微电极作为定子。纳米马达阵列可以通过电场以受控的角度、速度（至少18，000rpm）和手性同步旋转。使用分析建模，我们揭示了基本的纳米尺度的电，机械和磁相互作用的纳米系统，这非常符合实验结果，并提供了关键的理解，为设计未来的金属NEMS设备。纳米线马达被用于控制生物分子的释放，并首次证明纳米颗粒上的生物化学品的释放速率可以通过机械旋转来调节。在这项研究中报告的创新，从概念，设计，驱动，应用相关的NEMS，纳米医学，微流体和芯片实验室架构。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall
Role of dipole-dipole interactions in multiple quantum transitions in magnetic nanoparticles
为了更好地理解在超顺磁性纳米颗粒中观察到的多个量子跃迁的起源，已经对组装在阳极氧化铝膜内的氧化铁纳米颗粒进行了电子磁共振（EMR）研究。在半场观察到的主共振和“禁戒”（双量子，2 Q）跃迁的位置证明了与线位移成比例的特征角依赖性3cos 2 q-1，其中q是通道轴和外部磁场B之间的角度。这一结果可归因于通道内细长聚集体内的粒子间偶极-偶极相互作用。的2 Q强度的角度依赖性被发现是成比例的sin 2 qcos 2 q，这是与量子力学计算的预测与帐户的混合状态的非长期粒子间偶极-偶极相互作用。不同种类的测量（磁化曲线，线位移和2 Q强度）之间表现出良好的一致性，证明了超顺磁性物体的磁化动力学的量子方法的适用性。
2009-11-09 cond-mat.mes-hall
Confinement effects on the properties of Janus dimers
限制已被建议作为一种工具来调整纳米粒子，表面活性剂，聚合物和胶体的自组装性能。在这种方式下，我们探索的Janus纳米粒子的相图使用分子动力学模拟。纳米颗粒被建模为二聚体，由一个单体，通过标准的Lennard Jones势和另一个单体，使用两个长度尺度肩电位建模相互作用。这种特殊设计的纳米粒子在本体中表现出独特的自组装结构和水状扩散异常。我们的研究结果表明，除了在散装观察到的聚集体，新的结构下观察到的限制。此外，流体相的动力学和热力学行为也受到影响。该系统表现出可重入的流体相和密度异常。这两个特征在批量中均未观察到。我们的研究结果表明，几何约束导致新的结构，几何和动力学行为的Janus纳米粒子。
2016-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
