Unconventional relaxation in antiferromagnetic CoRh$_2$O$_4$ nanoparticles
通过零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）过程，研究了反铁磁CoRh $_2$ O $_4$纳米粒子在2 K下的磁弛豫.在ZFC工艺中，在2 K下的样品随后是磁场开和关序列，而在FC工艺中，在测量作为时间的函数的回复磁化期间，冷却场被关闭。实验表明，在系统中的非常规的松弛行为，作为一种效果，增加表面交换各向异性的反铁磁纳米粒子的尺寸减小。
2006-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Strain Relaxation in Core-Shell Pt-Co Catalyst Nanoparticles
本文结合纳米束电子衍射应变成像与连续弹性模型，揭示了核壳Pt-Co催化剂中表面应变通过界面缺陷和球形几何弛豫释放的机制，并阐明了壳层厚度和晶格失配如何通过应变弛豫影响氧还原催化活性。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Correlation, excitation, and relaxation of the antiferromagnetic nanoparticle
研究了倾斜反铁磁赤铁矿纳米粒子$α$ -Fe $_2$ O $_3$中自旋的动力学.该系统包括两个亚晶格之间的反铁磁交换（$J$）以及由单轴各向异性主导的势，并通过热触发自旋-声子机制耗散。发现交换$J$降低了超顺磁弛豫，并在低温下驱动了横向自旋的非相干弛豫。动力学性质是半定量的了解内的交换相互作用$J$的作用，并同意与最近的非弹性中子散射实验。
2004-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Elementary transitions and magnetic correlations in two-dimensional disordered nanoparticle ensembles
通过数值模拟研究了偶极耦合磁性纳米粒子无序二维系综中的磁弛豫过程。通过确定鞍点，相邻的局部极小值，能量障碍，和相关的最小能量路径（MEP）的结构紊乱和粒子密度的函数的系统的能量景观进行探索。从局部角度分析了纳米结构沿连接相邻极小值的MEP的磁序变化。特别是，我们确定的相关区域的粒子磁矩的方向变化显着的延伸。结果表明，随着无序度的增加，磁关联范围减小，即，基本弛豫过程变得更加局部化。的能量势垒的分布，以及它们的关系的变化，在磁配置进行了量化。最后，讨论了纳米结构的长时间磁弛豫动力学的一些影响。
2008-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetodielectric behavior in La2CoMnO6 nanoparticles
研究了溶胶-凝胶法制备的La 2CoMnO 6纳米粒子的磁性、介电和磁介电性能。磁化强度测量显示，在218 K和135 K，可以分配到有序和无序的La 2CoMnO 6纳米粒子的磁相的两个不同的铁磁转变。在5 T磁场下，在100 kHz处测得两个弛豫峰，最大磁介电响应分别达到10%和8%。直流电阻率遵循绝缘行为，并表现出负的磁阻，有没有明显的异常电阻率或磁阻附近的磁有序温度。复阻抗分析表明，一个明确的内在贡献的磁介电响应，然而，外在的贡献，由于麦克斯韦-瓦格纳效应结合磁阻性能在高温下占主导地位的磁介电效应。
2012-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Annealing Relaxation of Ultrasmall Gold Nanostructures
除了在适当的场合作为一种极好的礼物外，黄金还可以应用于生命科学，特别是诊断和治疗。这些应用是由金纳米粒子实现的，它与宏观的金有很大的不同。金纳米粒子的多功能表面化学允许用小分子、聚合物、生物识别分子涂覆。由于纳米金体系中存在大量的亚稳态，因此对纳米金的理论研究并不简单。与其他地方不同的是，这项工作获得了平衡结构，退火模拟最近推出的PM 7-MD方法。几何形状的超小的金纳米结构与硫族元素覆盖在有限的温度下描述，第一次。
2014-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced grain surface effect on magnetic properties of nanometric La0.7Ca0.3MnO3 manganite : Evidence of surface spin freezing of manganite nanoparticles
我们研究了纳米晶粒尺寸对单相、纳米晶、颗粒状La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3（LCMO）样品磁性的影响。我们已经考虑了我们的LCMO纳米粒子的核壳结构，这可以解释它的磁性。根据场冷却（FC）和零场冷却（ZFC）直流磁化（DCM）的温度依赖性，磁性能可以区分为两种状态：一个相对较高的温度区T > 40 K，其中ZFC曲线的宽极大值（在T = Tmax时）与核心粒子矩的阻塞有关，而尖锐的最大值（在T = TS处）与表面（壳层）自旋的冻结有关。在T = 1.5K时，M（H）环的特殊形状、矫顽场的温度依赖性以及剩磁的变化，为LCMO纳米粒子在低温区（T < 40 K）发生的表面自旋冻结提供了强有力的支持。此外，在T = 50 K时，ZFC弛豫测量的等待时间（tw）依赖性显示弛豫速率[S（t）]对tw和dM/dln（t）的弱依赖性，随时间呈对数变化。这两个特点都有力地支持高温制度与核心时刻的阻塞。在T = 20 K时，ZFC弛豫测量表明样品中存在两种不同类型的弛豫过程，S（t）在非常接近等待时间tw = 1000 sec的经过时间处达到最大值，这是玻璃态行为的明确标志。这种年龄依赖性效应令人信服地建立了我们的LCMO纳米粒子的表面自旋冻结与超顺磁性（SPM）相的核心时刻的背景。
2007-12-08 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
Non-exponential magnetic relaxation in magnetic nanoparticles for hyperthermia
基于磁性纳米粒子的热疗成为治疗恶性肿瘤的潜在工具。该方法的效率依赖于样品的磁特性的知识;特别是，频率依赖的复磁化率的知识对于优化辐照条件和为材料科学发展提供反馈至关重要。我们研究了频率依赖的磁化率的水铁氧体悬浮液的第一次使用非共振和共振射频反射仪。我们确定了最佳的测量条件，使用标准的螺线管线圈，这是能够提供复杂的磁化率高达150 MHz。结果与从射频谐振器获得的几个离散频率相匹配。两种不同方法之间的一致性验证了我们的方法。令人惊讶的是，动态磁化率不能用指数磁弛豫行为来解释，即使当我们考虑弛豫参数的颗粒尺寸依赖性分布时。
2020-01-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Universal Scaling Law to Predict the Efficiency of Magnetic Nanoparticles as MRI T2-Contrast Agents
磁性颗粒是非常有效的磁共振成像（MRI）造影剂。近年来，化学家们发挥了他们的想象力，设计出多功能纳米探针，用于包括MRI对比度增强在内的生物医学应用。这项研究的重点是颗粒的大小和磁化强度与其核磁共振弛豫特性之间的直接关系，这决定了它们的效率。磁赤铁矿颗粒表现出广泛的尺寸和磁化的实验弛豫结果相比，以前公布的数据和完善的弛豫理论具有良好的协议。这允许导出横向弛豫率与颗粒尺寸的实验主曲线，并预测任何类型的磁性纳米颗粒的MRI对比效率。这种预测只需要水质子不可渗透的颗粒的大小和相应体积的饱和磁化强度的知识。为了预测磁性单晶的T2弛豫效率，通过磁化曲线的单个朗之万拟合获得的晶体尺寸和磁化强度是唯一需要的信息。对于由组装成各种几何形状（稀释的分形聚集体、致密的球形簇、核-壳胶束、中空囊泡）的几个磁芯制成的造影剂，需要知道第三个参数，即磁性材料相对于整个（流体动力学）球体占据的聚集体内体积分数。最后，计算的最大可实现的弛豫效应和达到这一最大值所需的大小进行不同的情况下：磁赤铁矿单晶和致密的集群，核壳颗粒（氧化物层周围的金属芯）和锌锰铁氧体晶体。
2013-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Critical heat flux around strongly-heated nanoparticles
我们使用分子动力学模拟来研究从加热的纳米颗粒到周围流体的热传递。我们表明，流体旁边的纳米粒子可以被加热远高于其沸点没有相变。在增加纳米颗粒温度下，热通量饱和，这与平坦界面的情况形成鲜明对比，在平坦界面处观察到临界热通量，然后发展蒸汽层和热通量下降。热传递中的这些差异由靠近纳米颗粒的曲率引起的压力来解释，这抑制了沸腾。当纳米颗粒温度远大于临界流体温度时，形成非常大的温度梯度，导致在距离颗粒表面仅半径处接近环境温度
2008-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Critical dynamics of an interacting magnetic nanoparticle system
研究了体积浓度分别为0.06%、5%和17%的三种Fe-C纳米颗粒样品中偶极-偶极相互作用对磁弛豫的影响。虽然5体积%和17体积%的样品由于偶极相互作用而表现出集体行为，但只有17体积%的样品显示出接近其转变温度的临界行为。5体积%样品的行为可以归因于集体和单粒子动力学的混合物。
2001-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Relaxation in Two Dimensional Assembly of Dipolar Interacting Nanoparticles
使用两个能级近似的能量势垒，我们进行了广泛的动力学蒙特卡罗模拟探测的弛豫特性在一个二维（$L^{}_x\times L^{}_y$）阵列的磁性纳米粒子作为偶极相互作用强度$h^{}_d$，纵横比$A^{}_r=L^{}_y/L^{}_x$，和温度$T$的函数。在弱偶极相互作用（$h^{}_d\approx0$）和相当高的温度下，磁弛豫遵循Néel Brown模型。有趣的是，足够强度的偶极相互作用被发现在正方形排列的MNP（$A^{}_r=1.0$）中诱导反铁磁耦合，导致与$h^{}_d$的磁弛豫的紧固。甚至在$A^{}_r<100$高于特定偶极相互作用强度$h^{\star}_d$的情况下，也存在弛豫的快速增加，这用$A^{}_r$得到增强。值得注意的是，对于高度各向异性的系统，如线性链的MNP，$h^{}_d$的磁弛豫有减慢。这是因为在这种情况下，偶极相互作用诱发铁磁相互作用。热涨落对弛豫特性也有很大的影响。在弱偶极极限的情况下，由于热涨落的增强，$T$的磁化强度迅速弛豫。磁弛豫的偶极相互作用和纵横比的影响也清楚地表明在Néel弛豫时间$τ^{}_N$的变化。在强偶极相互作用（$h^{}_d>0.3$）和$A^{}_r=1.0$存在下，对于给定温度，$τ^{}_N$随$h^{}_d$降低。另一方面，对于巨大的$A^{}_r$ $(>100)$，使用$h^{}_d$的$τ^{}_N…
2021-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic relaxation and correlating effective magnetic moment with particle size distribution in maghemite nanoparticles
在与油酸涂覆的磁赤铁矿（γ-Fe $_2$ O $_3$）NPs的测量的磁性质相关的方面，相当详细地检查了磁性纳米颗粒（NPs）中固有存在的粒度分布的作用。溶胶-凝胶合成的$γ$-$Fe$-$_2$-$O$-$_3$ NP的透射电子显微镜（TEM）显示尺寸的对数正态分布，平均直径$<D>$ = 7.04 nm，标准偏差$σ$ = 0.78 nm。在高达90 kOe的外加磁场$H$中测量了NP的磁化强度$M$与温度（2 K至350 K）的关系，以及在10 Hz至10 kHz的各种频率$f$ $_m$下交流磁化率$χ$ $'$和$χ$ $"$的温度依赖性。从阻塞温度从$T$ $_B$ =35 K（10 Hz）到$T$ $_B$ = 48 K（10 kHz）的偏移，推断不存在任何显著的粒子间相互作用，并确定弛豫频率$f$ $_o$ = 2.6 x 10 $^{10}$ Hz和各向异性常数$K$ $_a$ = 5.48 x 10 $^5$ ergs/cm $^3$。对于$T$ < $T$ $_B$，$H$ $_C$的结晶度几乎可以忽略不计。对于$T$ > $T$ $_B$，用两种不同的方法分析了不同温度下90 kOe以下的$M$和$H$的数据：（i）根据修正的Langevin函数，得到每个粒子的平均磁矩$_p$ =7300（500）$μ$ $_B$ ;和（ii）根据力矩的对数正态分布，在1…
2015-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Density functional simulation of small Fe nanoparticles
我们从第一性原理计算的电子结构，弛豫和磁矩在小Fe粒子，应用数值局域轨道方法结合范数守恒赝势。在描述弹性性能和磁相图的方法的准确性进行测试，通过比较基准结果为不同阶段的结晶铁的全电子方法获得的。我们对双锥Fe_5团簇的计算定性和定量地证实了以前的平面波结果，预测一个非共线的磁性结构。对于较大的bcc相关（Fe_（35））和fcc相关（Fe_（38），Fe_（43），Fe_（62））颗粒，在所有情况下都发现了较大的外壳向内弛豫，并伴随着表面局部磁矩的增加，超过3 μ_B。
2003-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic effect of electron-number parity in metal nanoparticles
宇称是科学中普遍存在的概念，是描述物理系统的基本原则。纳米尺度的金属物体预计将显示出显着的差异，在物理性质取决于电子数奇偶校验。然而，由于纳米颗粒的各种特征的变化，在真实的金属纳米颗粒中的电子数宇称效应的识别仍然是难以捉摸的。在这里，我们报告的核磁共振（NMR）检测银纳米粒子的电子数宇称的动态效应。与理论建模的NMR弛豫在银纳米粒子，测得的核自旋-晶格弛豫速率被发现成正比的电子数奇偶依赖的磁化率和温度。这一观察结果证明了银纳米粒子中电子数宇称支配的自旋动力学。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Brownian motion and Néel relaxations in Mossbauer spectra of magnetic liquids
本文通过扩散理论和Langevin方法分别处理铁磁流体与磁流变液中纳米颗粒的布朗运动，并结合Blume-Tjon模型研究磁化弛豫对Mössbauer谱吸收截面的影响。
2023-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic control of ferroionic states in ferroelectric nanoparticles
探讨了单轴铁电纳米粒子与具有广泛迁移率分布的电子和离子电荷的表面系统相互作用的极性状态，这对应于纳米粒子在溶液或环境条件下的实验情况。铁电偶极子和表面电荷之间的非线性相互作用在外场中具有缓慢的弛豫动力学，导致出现了广泛的顺电类，反铁电类离子和铁电类铁离子状态。这些状态之间的交叉不仅可以通过表面电荷的静态特性来控制，还可以通过它们在外加场中的弛豫动力学来控制。所得结果不仅为铁电纳米粒子在纳米电子学和光电子学中的高级应用提供了前景，还为实验验证提供了策略。
2022-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multicore magnetite nanoparticles prepared by glass crystallisation and their magnetic properties
使用Fe 2 O3作为原料熔融组成为13 K2 O * 13 Al 2 O3 * 16 B2 O3 * 43 SiO2 * 15 Fe 2 O3-x的钾铝硼硅酸盐玻璃。将熔体从具有落水管的Pt坩埚倾倒在水中，这导致形成尺寸为约100 - 150 nm的相分离液滴。在该液滴中，观察到尺寸约为10-20 nm的磁铁矿晶体。这些具有超顺磁性行为的磁铁矿纳米颗粒被排列成更大的聚集体。这导致更高的有效磁半径。根据磁化测量，颗粒显示出磁滞。相对于饱和磁化强度的比率不像单轴各向异性所需的那样高。可以通过在浓氢氧化钠中蒸煮粉碎的玻璃来避免相分离。附加的温度相关磁弛豫（TMRX）测量表明，在磁矩弛豫的分布在温度过程中的两个峰值在13和39 K。根据小于5 dC（核心直径）的粒子间距离，这可能是强磁相互作用的结果。其他磁弛豫过程也解释了这种测量效果。
2011-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Relaxation in Ordered Assembly of Magnetic Nanoparticles
利用计算机模拟研究了磁性纳米颗粒（MNP）二维（$l^{}_x \times l^{}_y$）阵列的弛豫特性随纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$、偶极相互作用强度$h^{}_d$和各向异性轴取向的变化。假设所有MNP的各向异性轴具有相同的方向，$α$是取向角。无论$α$和$A^{}_r$如何，磁化衰减曲线的函数形式都与$h^{}_d\leq0.2$完全指数衰减。在$h^{}_d\approx0.4$处存在弛豫行为的转变;对于$α\leq45^\circ$，磁化弛豫缓慢;对于$α>45^\circ$，磁化弛豫迅速。有趣的是，无论$α$如何，它对$h^{}_d>0.6$都迅速衰减。这是因为偶极相互作用在这种情况下促进反铁磁耦合。在高各向异性体系（$A^{}_r\geq25$）中，$α$对磁弛豫有很强的影响.有趣的物理学在一个巨大的纵横比$A^{}_r=400$的情况下展开。有一个快速衰减的磁化与$α$，即使是弱相互作用的MNP。值得注意的是，由于铁磁耦合占主导地位，即使$h^{}_d=0.4$和$α=0^\circ$具有中等值，磁化强度也不会放松。令人惊讶的是，存在从饱和（+1）到$-1$状态的完全磁化反转。在这种情况下，偶极场和各向异性轴倾向于彼此反平行地对准。对于小的$h^{}_d$和$A^{}_r\leq25.0$，有效Néel弛豫时间$τ^{}_N$弱依赖于$α…
2021-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polydispersity-linked Memory Effects in a Magnetic Nanoparticle System
我们对磁性纳米粒子系统的低温行为进行了一系列的测量。我们的研究结果表明，在直流磁化显着的记忆效应。纳米颗粒间的偶极相互作用{ \em抑制}记忆效应。我们用单畴磁性纳米颗粒不同超顺磁弛豫时间的叠加解释了这一现象。此外，我们观察到交叉的温度依赖性的双折射率。我们表明，具有平坦尺寸分布的颗粒的稀分散体产生最好的记忆。
2004-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of random magnetic anisotropy in ferrihydrite nanoparticles based on analysis of statistical distributions
我们表明，反铁磁铁氧体的磁各向异性能取决于纳米粒子的体积的平方根，使用基于统计分布分析的方法。通过透射电子显微镜获得的尺寸分布，和各向异性能量分布，从交流磁化率和磁弛豫。平方根依赖性对应于随机的局部各向异性，其平均值由其方差给出，并且可以根据最近提出的水铁矿的单相均匀结构来理解。
2007-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Slow Voltage Relaxation of Silicon Nanoparticles with a Chemo-Mechanical Core-Shell Model
本文提出化学-力学核壳模型，将硅纳米颗粒视为被固态电解质界面覆盖的核壳结构，用壳层粘弹塑性行为解释硅负极在循环和弛豫期间的电压滞后及对数型电压弛豫，并优于经验Plett模型。
2024-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Non-equilibrium dynamics in an interacting nanoparticle system
利用低频交流磁化率和磁弛豫实验研究了一种具有低温自旋玻璃相的Fe-C纳米粒子样品的非平衡动力学行为。非平衡行为表现出典型的自旋玻璃特征，但也存在一些质的差异。这些差异的性质进行了讨论。
2001-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-Field Dependence of Novel Gap Behavior Related to the Quantum-Size Effect
在大约$μ_0 H = 23.3$ T的高磁场中对平均直径为4.0 nm的Pt纳米颗粒进行$^{195}$ Pt-NMR测量，以研究纳米颗粒的低温电子态。特征温度$T^*$，低于该温度，核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$偏离体弛豫速率，显示出磁场依赖性。这种依赖性支持了离散能级出现的理论预测。
2020-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar interactions and thermal stability of two-dimensional nanoparticle arrays
我们显示的蒙特卡罗模拟的单分散磁单畴粒子的阵列，在一个正方形晶格与偶极相互作用和垂直单轴各向异性的结果。我们首先展示了系统的平衡相图，它显示了三个阶段，超顺磁性（SP），面外反铁磁性和面内反铁磁性与最后两个之间的重取向过渡。然后，我们采用最近推出的时间量化的蒙特卡罗方法来研究放松的自相关的粒子阵列的偶极各向异性能量的不同比例。在非相互作用的情况下，我们表明，松弛是指数的时间与特征时间服从布朗的经典结果。当偶极相互作用被打开时，在整个时间窗口中以及在SP和有序相中，松弛由拉伸指数形式很好地描述。弛豫时间仍然服从一个近Arrhenius行为，与一个单一的有效能量势垒，随着偶极相互作用的增加而减少，一个结果，必须解释内的动力学协议。没有发现玻璃化行为的迹象，与模型系统中没有无序一致。
2008-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dynamic Radio-Frequency Transverse Susceptibility in Magnetic Nanoparticle Systems
采用基于隧道二极管振荡器（TDO）的共振方法研究了铁纳米颗粒体系的动态横向磁化率。磁性体系由纳米尺寸的核（Au）-壳（Fe）结构的聚集体组成，通过反胶束方法合成。静态和动态磁化测量进行，以表征系统揭示了在高温下的超顺磁性行为。不同温度下射频（RF）横向磁化率随场的变化，在随温度变化的特征场（H_k，H_c）处呈现出明显的峰结构。提出弛豫过程可以解释温度对横向磁化率对MI的场依赖性的影响。
1999-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Reentrant cluster glass behavior in La2CoMnO6 nanoparticles
对La2CoMnO6纳米颗粒的磁性研究揭示了在218 K、135 K和低于38 K处的多个磁性转变，并且低温转变的性质尚不清楚[J Appl Phys 111，024102 2012]。混合价态的Co和Mn的存在已被证实从XPS测量和它的存在下，随着反位无序的影响，在减少纳米粒子的饱和磁化强度。讨论了直流磁化的零场冷却和场冷却分岔、零场冷却磁化的弛豫以及在低于玻璃态温度时矫顽场的大幅度增强。利用幂律方法研究了交流磁化率的频率依赖性，揭示了团簇玻璃的行为。此外，直流场叠加在交流磁化率上，交流磁化率中没有记忆效应，这表明在38 K以下存在由竞争相互作用组成的非相互作用团簇。竞争的磁相互作用，由于存在的混合价和反位无序发现建立一个重新进入簇玻璃态的纳米粒子。
2013-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Disorder-Induced Complex Magnetization Dynamics in Planar Ensembles of Nanoparticles
利用数值模拟研究了纳米粒子二维（$l^{}_x\times l^{}_y$）组装体中磁弛豫特性与面外位置无序强度$Δ(\%)$的关系.这种缺陷在实验制造的纳米结构中被大量观察到，导致不寻常的磁化动力学。对于小且可忽略的偶极相互作用强度$h^{}_d\leq0.2$，磁化强度呈指数衰减。在这种情况下，磁化弛豫不依赖于$Δ$和纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$，如预期的。在类正方形MNP系综和完全有序体系（$Δ(\%)=0$）中，随着$h^{}_d$的增加，磁化强度迅速弛豫.因此，有效Néel弛豫时间$τ^{}_N$随着$h^{}_d$而减小。足够强度的偶极相互作用促进这种系统中的反铁磁耦合，导致快速磁化衰减。值得注意的是，面外无序激发磁矩在大$h^{}_d$存在下发生铁磁相互作用，即使在MNP的方形组装中也是如此。结果，磁化弛豫减慢，导致在这种情况下随着$Δ$和$h^{}_d$的增加，$τ^{}_N$单调增加。值得注意的是，在具有大$h^{}_d$的高度各向异性系统中存在延长的磁化衰减。在这种情况下，偶极相互作用沿系统的长轴诱导铁磁耦合。因此，对于大的$h^{}_d$，磁化停止作为时间的函数弛豫，而与无序强度$Δ(\%)$无关。本工作可以提供一个具体的理论基础，以解释在实验中观察到的意外松弛行为。这些结果在数字数据存储和基于自旋电子学的应用中也是有益的，其中这种纳米结…
2021-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Critical Evaluation of the Role of the Precursor Complex and Counterions in Synthesis of Gold Nanoparticles in Micellar Media
我们在这里证明，在胶束溶液中获得的金纳米粒子（AuNPs）是容易受到前体络合物的性质和特定的反作用控制的反应动力学，粒径和形状。测试的方法包括在十二烷基三甲基铵（DTA）溶液中，在318 K下，在溴离子（Br）、甲磺酸根（Ms）、三氟乙酸根（TFA）或三氟甲磺酸根（Tf）离子的存在下，用抗坏血酸或柠檬酸还原HAuCl 4络合物。溴离子取代了前体金络合物中的氯离子，并且在没有种子的情况下，在DTA-Br介质中没有观察到纳米颗粒形成。相比之下，扫描电子显微镜图像和原子力显微镜测量表明，准球形金纳米粒子在DTA-MS和DTA-TFA溶液中形成，而在DTA-Tf溶液中获得平坦的盘状或三角形金纳米粒子，在所有这些情况下都不需要添加种子。结果表明，前体金络合物的还原发生在胶束界面，在胶束介质中控制纳米粒子的形成时应考虑特定的反作用。
2016-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal via internal spin waves in magnetic nanoparticles
通过数值求解原子自旋的运动方程，我们表明，在足够大的磁性粒子的内部自旋波过程，最初在不稳定的状态，导致完全磁化反转和热化。粒子的磁化强度在反转过程中强烈下降，然后恢复。我们确定了两个主要的情况下，指数和线性自旋波不稳定性。对于后者，纵向和横向弛豫率已获得解析。这些速率的取向依赖性导致粒子的磁化强度在长时间内的非指数弛豫。
2009-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Comment on "Memory Effects in an Interacting Magnetic Nanoparticle System" by Sun et. al, prl, 91, 167206 (2003)
在这篇评论中，我们报告了一个与在（{Y。孙，M。B.萨拉蒙湾Garnier和R. S. Averback，Phys. Rev. Lett. 91，167206（2003）}），用于嵌在具有两种不同颗粒间间距4 nm（1）和15 nm（2）的SiO{ $_2$ }基质中的NiFe{ $_2$ }O{ $_4$ }颗粒（平均尺寸$\approx$ 3 nm）的系统，其控制偶极相互作用的强度。我们不仅发现记忆效应存在于非相互作用样本（2）中，而且我们发现它比相互作用样本（1）中的记忆效应更显著{ \em}。我们证明，这种效果可以简单地归因于两组粒子的弛豫时间的叠加。
2004-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Nanoparticles for Power Absorption: optimizing size, shape and magnetic properties
我们提出了一个裸的和二氧化硅包覆的Fe3O4纳米粒子的尺寸在5和110 nm之间的磁性的研究。它们作为加热剂的效率通过作为颗粒尺寸和形状的函数的比功率吸收（SPA）测量来评估。结果表明，SPA与颗粒尺寸的强烈依赖性，最大值约为30 nm，如单畴颗粒中的Neel弛豫机制所预期的那样。发现SiO2壳层厚度在SPA机理中起着重要作用，阻碍了热流出，从而降低了加热效率。它的结论是，良好的加热效率和表面功能的生物医学目的之间的妥协，可以通过使SiO2功能涂层尽可能薄。
2009-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Nanocriticality in the magnetic phase transition of CoO nanoparticles
临界相变的普适理论描述了无限大系统中二级相变的临界行为。随着当代对纳米材料的兴趣的增加，我们通过中子散射研究了CoO纳米颗粒，并发现了临界现象理论在纳米尺度下是如何崩溃的。使用CoO作为一个模型系统，我们已经确定了一个大小依赖的纳米临界温度区域接近反铁磁相变的纳米粒子的磁相关长度收敛到一个恒定的值，这是显着小于在低温下发现的饱和状态。这与在散装系统中观察到的围绕$T_{\rm N}$的发散形成鲜明对比。我们发现的磁性相变的纳米临界性是非常重要的相变在纳米尺度上的理解。
2022-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Signature of multiple glassy states in micellar nanoparticle-polymer composites
我们目前的胶束纳米粒子-聚合物复合材料的固定体积分数和可变的聚合物链接枝密度的动态温度依赖性测量的结果。对于具有较低接枝密度的纳米粒子，我们观察到动态逮捕状态在低温下对应于一个有吸引力的玻璃，而在高温下，相同的系统显示典型的排斥玻璃的松弛。对于更高的接枝密度，低温动力学更类似于在高温下跨越到排斥玻璃的凝胶。这种迷人的动力学转变的可能原因被描绘出来。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Size effects and depolarization field influence on the phase diagrams of cylindrical ferroelectric nanoparticles
不同形状的铁电纳米粒子及其复合材料是现代物理学研究的热点。由于它们在纳米技术的许多领域中的应用，尺寸效应和铁电性在临界颗粒体积下的可能消失吸引了越来越多的科学兴趣。在本文中，我们研究了圆柱形纳米粒子相图的尺寸效应，考虑到有效表面张力和退极化场的影响。采用直接变分法求解欧拉-拉格朗日方程。推导了顺电-铁电转变温度与纳米颗粒尺寸、极化梯度系数、外推长度、有效表面张力和电致伸缩系数的近似解析表达式。结果表明，转变温度可以高于纳米棒和纳米线的散装材料的一个在对比纳米盘，在那里发生的下降。计算了铁电-顺电相变的临界尺寸和临界体积。我们证明了在所有的圆柱形状的纳米棒揭示了最小的临界体积。我们预测了纳米棒和纳米线的铁电性能的增强。所得结果解释了所观察到的纳米棒的铁电性增强，并可能是非常有用的现代纳米复合材料具有完美的极性性能的阐述。
2006-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Relaxation and Electrical Conductivity in Bi5NbO10 Oxygen Ion Conductors Prepared by a Modified Sol-Gel Process
以乙二胺和乙醇胺为溶剂，采用改进的溶胶-凝胶法制备了Bi 5 NbO 10纳米晶。采用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热/热重分析（DSC/TG）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱（Raman）对Bi 5 NbO 10纳米粒子进行了表征。结果表明，采用650 ℃热处理前驱体，可以制备出粒径为5-60 nm的Bi 5 NbO 10纳米粉体，并在较低的温度下制备出高密度的Bi 5 NbO 10粉体。在0.1 Hz - 1 MHz频率范围内研究了Bi 5 NbO 10固溶体的介电常数和电导率随频率和温度的变化关系。在200- 350 ℃的温度范围内，在介电损耗和阻抗虚部随频率变化的曲线中观察到两种不同的弛豫机制。介电常数和在低频区的损失是电极依赖。Bi_5NbO_（10）固溶体在700 ℃时的离子电导率为2.86（ohm）~（-1），与Y_2O_3稳定的ZrO_2陶瓷在相同温度下的离子电导率在同一数量级。这些结果表明，Bi_5NbO_（10）是一种很有前途的氧离子导体材料。
2009-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of nanoparticle shape on the critical size for quasi-uniform ordering: from spheres to cubes through superballs
Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）；Instituto de Materiais (iMATUS), Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学材料研究所）；Universitat de Barcelona and IN2UB（巴塞罗那大学和IN2UB）
本研究通过超球体几何形状分析磁铁矿纳米颗粒的临界尺寸，揭示形状对磁有序和稳定性的影响。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamics of interacting single-domain superparamagnetic nanoparticles frozen in the nodes of a regular cubic lattice
在这项工作中，我们研究了偶极-偶极粒子间的相互作用的静态热力学和磁性的合奏固定单分散超顺磁性纳米粒子的效果。我们假设磁性纳米颗粒嵌入在规则立方晶格的节点中，使得颗粒平移自由度被关闭。纳米颗粒的磁矩的弛豫通过Neel机制发生。易磁化轴（i）平行于或（ii）垂直于外场的方向排列。这些模型进行了研究，使用理论和计算机模拟，明确考虑到微观离散结构。的亥姆霍兹自由能，静态磁化强度，和初始磁化率的解析表达式推导出两种配置（i）和（ii）作为磁晶体各向异性能垒的高度的函数，测量参数$σ$，和偶极-偶极粒子间相互作用的强度测量$λ_e$。在$λ_e$和$σ$的低和中等值区域，理论和MC模拟结果之间得到了很好的一致性。对于高值的$λ_e$和$σ$，从配置（i）的MC模拟中发现规则取向结构中的磁矩的结构化。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Long-T1 Silicon Nanoparticles for Hyperpolarized 29Si Magnetic Resonance Imaging
我们描述了用于超极化磁共振成像（MRI）试剂的非晶和晶体硅纳米粒子的合成、材料表征和动态核极化（DNP）。通过硅化钠（Na4Si4）和四氯化硅（SiCl4）之间的复分解反应合成的颗粒，并用各种钝化配体进行表面官能化。该合成方案产生直径约10 nm的颗粒，具有长的尺寸调整的29Si自旋晶格弛豫（T1）时间（> 600 s），其在通过低温DNP超极化后被保留。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic hyperthermia experiments with magnetic nanoparticles in clarified butter oil and paraffin: a thermodynamic analysis
在磁流体热疗（MFH）实验的比功率吸收（SPA）模型中，纳米颗粒（NPs）的磁弛豫时间是加热机制的基本描述符。弛豫时间主要由纳米颗粒的磁性和纳米颗粒环境的流变学性质之间的相互作用决定。虽然磁性在MFH中的作用已被广泛研究，但到目前为止，NPs介质的热性质及其在MFH实验期间的变化一直被低估。在本实验中，我们发现ZnxFe 3-xO 4纳米颗粒在实验温度范围内通过不同的相变分散：澄清黄油（CBO）和石蜡。这些系统显示出在MFH实验的温度范围内的加热速率的非线性行为。对于CBO，$306 K$的快速增加与介质的粘度（\texteta（T））和比热（c_p（T））在其熔化温度以下和以上的变化有关。对于石蜡，加热速率的增加发生在$318 K$附近。纳米颗粒的磁性和形态学表征以及在$306 K$上方观察到的纳米颗粒的团聚表明，MFH曲线的快速增加与磁弛豫机制的变化无关，Néel弛豫占主导地位。事实上，由于在实验期间由磁场不均匀性驱动的NP的团聚，在低于和高于CBO熔点的温度下进行的连续实验运行导致不同的MFH曲线。对于石蜡观察到类似的效果。我们的研究结果突出了NPs介质的热力学性质的相关性，用于精确测量体外和体内环境的加热效率，其中热性质在MFH实验的温度窗口内在很大程度上是可变的。
2021-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
119Sn NMR probe of magnetic fluctuations in SnO2 nanoparticles
测量了SnO2纳米颗粒的119 Sn核磁共振（NMR）谱和自旋-晶格弛豫速率（1/T1）随温度的变化，并与SnO2块体样品进行了比较。观察到与本体样品相比，纳米样品的119Sn NMR信号强度损失15%。这表明样品的一小部分具有铁磁性。另一个主要的发现是，在纳米样品中的119Sn纵向核磁的恢复遵循拉伸指数行为，而不是在散装的指数。此外，在室温下的119Sn 1/T1被发现是高得多的纳米样品比其散装对应物。这些结果表明，在SnO2纳米粒子中的磁波动的存在下，在相反的散装（非纳米），这是抗磁性的。这些局部矩可能来自纳米颗粒中的表面缺陷。
2011-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing spatially heterogeneous relaxation in a model nanocomposite
结合介电谱、原子模拟和统计力学理论，揭示了甘油-二氧化硅纳米复合材料空间非均匀动力学的详细性质。空间迁移率梯度的分析显示没有“玻璃”层，但纳米颗粒附近的α弛豫时间随着冷却的增长比本体中的α弛豫时间更快，并且在低温下长约20倍。界面层厚度从较高温度下的约1.8 nm增加到冷却至接近Tg时的约3.5 nm。结合高温原子模拟和理论，建立了迁移率梯度的实空间微观描述。我们的分析表明，界面减速主要是由于增加了局部笼规模障碍激活跳跃引起的增强包装和致密化附近的纳米粒子表面。该理论是用来预测如何局部表面致密化可以操纵控制层的动力学和剪切刚度在很宽的温度范围内。
2015-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Effect of decorating NiO nanoparticles on superconducting properties of YBCO
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS（基连斯基物理研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心）；Federal Research Center KSC SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心）；Boreskov Institute of Catalysis SB RAS（博列斯科夫催化研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院）
本研究通过快速退火法制备掺杂23 nm NiO纳米颗粒的YBCO超导体，发现添加0.5 wt% NiO在高于6 kOe磁场下可提升临界电流密度，10 kOe时增强1.36倍。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical assessment of the evidence for striped nanoparticles
现在有大量的文献声称在适当官能化的Au纳米颗粒的配体壳中形成条纹。已经提出这种条纹形态强烈影响颗粒的物理化学和生物化学性质。我们详细评论了已发表的条纹纳米粒子的证据，特别关注扫描隧道显微镜（STM）数据的解释（因为这是唯一的技术，表面上提供了直接的证据条纹的存在）。通过一个详尽的重新分析的原始数据与新的实验测量的一个简单的控制样品，包括完全非功能化的颗粒相结合，我们最终表明，所有的STM证据条纹纳米粒子发表到目前为止，而不是可以解释的组合，众所周知的仪器文物，强大的观察者的偏见，和/或不正确的数据采集/分析协议。我们还严格地重新检查的配体条纹的存在，这已被声称已被发现从透射电子显微镜，核磁共振光谱，小角中子散射实验，和计算机模拟的证据。虽然这些数据确实可以解释的条纹形成，我们表明，正如STM测量，而更平凡的解释可以解释报告的结果。
2013-12-24 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Interfacial thermal conductance between TiO2 nanoparticle and water: A molecular dynamics study
本文通过瞬态非平衡分子动力学研究TiO2纳米颗粒与水的界面热导，发现其Kapitza热导比传统纳米颗粒高一个数量级，并揭示了静电相互作用、颗粒尺寸、温度及表面润湿性对热导的影响机制。
2021-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Particle size effect on magnetic properties of interacting La0.67Sr0.33MnO3 nanoparticles
采用溶胶-凝胶法制备了平均粒径分别为13、16、18和21 nm的La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）磁性纳米颗粒。采用Rietveld精修法和透射电子显微镜（TEM）对合成粉末的晶体结构和平均粒径进行了X射线衍射（XRD）分析。傅里叶变换红外（FTIR）透射光谱表明，拉伸和弯曲模式的煅烧温度的影响。在室温下进行了样品的直流磁化强度与磁场的关系。在不同频率和交流磁场下，通过测量样品的交流磁化率与温度的关系，研究了样品的磁动力学。在交流磁化率与温度的关系中观察到一个依赖于频率的峰，该峰由Vogel-Fulcher和临界慢化定律以及经验和参数很好地描述。用Vogel-Fulcher定律和临界慢化定律对实验数据进行拟合，得到了弛豫时间、特征温度、磁各向异性能、有效磁各向异性常数和临界指数zv。从Vogel-Fulcher定律得到的c1、c2、T0和t0值支持磁性纳米颗粒之间存在强相互作用。从临界慢化拟合得到的zv和t0值表明不同尺寸的LSMO纳米颗粒中存在超自旋玻璃行为。
2009-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and Dielectric Properties of Multiferroic BiFeO3 Nanoparticles Synthesized by a Novel Citrate Combustion Method
首次采用柠檬酸盐燃烧法在不使用任何溶剂的情况下成功合成了单相BiFeO 3纳米粒子。将金属硝酸盐与作为燃料的柠檬酸充分混合，在退火后燃烧得到BiFeO 3纳米颗粒。这些颗粒本质上是单相的，并且以菱形畸变钙钛矿结构（空间群-R3 c）结晶，这已经通过室温粉末X射线衍射数据的Rietveld精修证实。从透射电子显微镜照片中可以看到平均粒径为47 nm的近球形颗粒。室温磁滞测量显示弱铁磁性，但磁化强度不饱和高达1.75 T的外加磁场。矫顽场值为180 Oe，比用甘氨酸无溶剂燃烧法制备的矫顽场高3倍。~（57）Fe穆斯堡尔谱可用对应于铁原子Fe ~（3+）态的超精细场49.5T单磁态的六重态拟合。讨论了介电弛豫和交流电导率随频率的变化。高介电常数没有发现在这些纳米粒子像其他报道的BiFeO 3陶瓷。
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical behavior of ferromagnetic pure and random diluted nanoparticles with competing interactions: variational and Monte Carlo approaches
在伊辛模型的框架下，研究了同时具有原子无序、稀释和竞争相互作用的纯铁磁纳米颗粒和金属纳米颗粒的磁性和临界行为.我们使用了基于Bogoliubov不等式的自由能变分原理和蒙特卡罗模拟。作为随机稀释的纳米颗粒的研究的情况下，我们已经考虑了Fe $_{0.5}$ Mn $_{0.1}$ Al $_{0.4}$合金，其特征在于表现出，在体条件下，低温再入自旋玻璃（RSG）的行为，并为实验和模拟结果是可用的。我们的研究结果可以得出结论，变分模型是成功的再现功能的颗粒尺寸依赖的居里温度为纯和随机稀释粒子。在这最后一种情况下，低温磁化减少是一致的，与相同类型的RSG行为观察到在散装根据在低场的Almeida-无磁线和线性依赖的冷冻温度与颗粒直径的倒数也得到。通过Bogoliubov计算相关长度临界指数得到值$ν=0.926\pm 0.004$，通过Monte Carlo计算得到值$ ν=0.71\pm 0.04$。这一事实表明，尽管热力学模型确实可以用于纳米结构的研究并且可以重现实验特征，但必须特别注意临界行为。从这两种方法中，$ν$指数与纯伊辛模型的差异与Harris和Fisher的论点一致。
2010-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Report on Neural-like Criticality in Ag-based Nanoparticle Networks
本文研究了银基自组织纳米颗粒网络的电脉冲动力学，通过时间序列分析和三种独立估计验证了Ag、AgAu及Ag/ZrN网络中的雪崩临界性，表明其组成可调且适用于物理计算集成。
2025-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
