High coercivity cobalt carbide nanoparticles processed via polyol reaction: A new permanent magnet material
使用多元醇还原化学处理碳化钴纳米颗粒，其在具有成本效益的单步工艺中提供高产物产率。颗粒被证明是针状的形态，通常组装成团簇，室温下的折射率大于4千欧，最大能量产品大于20千焦/立方米。由Co 3 C和Co2 C相组成，相体积比、颗粒尺寸和颗粒形态都对决定永磁体性能起重要作用。此外，针状颗粒形状通过偶极各向异性能提供了对结晶性的增强，以及提供了纳米复合材料芯中颗粒排列的潜力。虽然居里温度接近510 K，但在接近700 K的温度下，碳化物粉末会经历不可逆转的解离，形成金属钴和碳，从而将操作温度限制在接近室温。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coercivity weighted Langevin magnetisation; A new approach to interpret superparamagnetic and nonsuperparamagnetic behaviour in single domain magnetic nanoparticles
超顺磁性（SPM）是纳米尺度单畴（SD）结构中经常出现的一种有吸引力的材料性质。然而，并不是所有的SD粒子都是超顺磁性的，这取决于一些参数，包括材料类型，温度，测量时间和磁晶各向异性。磁性颗粒的非线性磁化响应可以用经典的Langevin方法来解释，但其适用性仅限于纯SD-SPM行为。经典的Langevin方程缺乏参数来解释SD区可能的剩磁和矫顽力，因此，SD-nonSPM的可能性没有得到处理。为了解决这一问题，我们提出了一个新的模型，包括SD的曲率参数的经典Langevin方程。新模型1）结合了稳定或随时间变化的磁化动力学和温度或颗粒尺寸相关的磁化率，2）有助于直接计算磁化率补偿磁化和磁化率。该模型涵盖了SD直径的全谱，并更精确地定义了超顺磁性和非超顺磁性状态之间的切换。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Enhanced coercive force of nanoparticles of special morphology in the Stoner-Wohlfarth model
本文研究核-软磁壳结构磁性纳米颗粒，在Stoner-Wohlfarth模型中结合数值与解析方法揭示壳层磁屏蔽导致矫顽力增强，并给出其存在条件。
2025-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Fe2O3 nanoparticles by new Sol-Gel method and their structural and magnetic characterizations
采用改进的溶胶-凝胶法合成了22 ~ 56 nm的不同粒径的Fe 2 O3纳米粒子。通过X射线和穆斯堡尔谱测量获得并鉴定了纯α相颗粒以及α和γ相混合物的颗粒。不同的尺寸和相位控制参数已被确定。颗粒的平均尺寸随着凝胶的退火温度的增加而减小，并且随着（柠檬酸）浓度的增加而减小。退火温度影响两相的相对分数，从而影响颗粒的磁化强度。粒子的磁化强度（Ms）和矫顽力（Hc）随着退火温度的升高而一致地增加。对于相同的两相相对量，磁性（Hc）和颗粒的磁矩随着颗粒尺寸的减小而增加，表明表面效应在磁行为中的作用。
2004-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous size dependence of the coercivity of nanopatterned CrGeTe3
本研究通过尖端SQUID显微镜发现纳米图案化CrGeTe₃纳米岛存在反常尺寸依赖矫顽力，其标度关系源于边缘态主导的磁各向异性，为低维磁性系统研究提供了新认知。
2024-10-08 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
A hysteresis model with dipole interaction: one more devil-staircase
考虑了磁性纳米物体（磁性纳米颗粒或磁性纳米条带的2D规则晶格）的2D系统的磁性。分析计算了纳米粒子相互作用下系统的迟滞曲线。结果表明，在磁化反转过程中，系统通过了一些亚稳态。对三种模型的磁化反转动力学问题进行了求解。取得了以下结果。1)对于具有长程相互作用且能量与$r^{-p}$成正比的一维系统（T=0），磁化曲线的阶梯形状具有自相似特征。这些步骤的性质由颗粒间相互作用的相互作用和单个纳米颗粒的介电性决定。2)在最近邻相互作用模型的框架下考察了热涨落对动力学过程的影响。热波动导致磁化曲线上的步骤的额外分裂。3)在平均场近似下，计算了具有相互作用和磁性色散的体系的磁化曲线。提出了实验上区分相互作用和磁化率色散对磁化曲线影响的简单方法。
2001-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of uniform half-shell magnetic nanoparticles and microspheres with applications as magnetically modulated optical nanoprobes
磁调制光学纳米探针（MagMOON）是磁性粒子，通过发射不同方向的不同强度的光来指示它们的角方向，并已显示出用于各种应用的前景。在这封信中，我们描述了一种新的方法来制造均匀的磁性半壳粒子，可用于MagMOON。钴沉积到商业上制造的聚苯乙烯纳米球和微球，使用微真空气相沉积，产生具有均匀尺寸，形状和磁性含量的颗粒。此外，与其体积值相比，沉积在纳米球上的钴的结晶度增强。
2005-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Interparticle interaction and size effect in polymer coated magnetite nanoparticles
磁性和穆斯堡尔谱的研究已经进行了聚合物包覆的磁铁矿纳米粒子的粒径从5.1到14.7 nm。磁化强度（TM）的温度依赖性的最大值被发现是不一致的颗粒尺寸（DTEM）。有效磁各向异性（Kan）随着DTEM的减小而增大，这归因于表面各向异性的增大。在TM以上发现的磁化强度和剩磁的不存在表明了超顺磁性行为，这也在与温度相关的穆斯堡尔谱结果中观察到。超精细场的温度依赖性被发现遵循类似的块状磁铁矿的饱和磁化强度的依赖性。
2006-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo study of the transverse susceptibility in ordered arrays of magnetic nanoparticles
我们提出了蒙特卡罗模拟的可逆横向磁化率（RTS）的偶极相互作用的随机各向异性的磁性纳米粒子的六边形阵列。比较了面内和面外偏置场情况下的RTS曲线。随着温度的升高，RTS曲线从三峰结构演变为双峰结构，并最终在系统的阻断温度处变为单峰。这种趋势在弱相互作用中保持不变。偶极相互作用在低温下负责抑制的平面外的几何形状和它的渐进合并的各向异性峰，减少粒子间的分离在平面内的几何形状中的双极性峰。各向异性峰位于较高的字段值在平面外的几何形状相对于平面内的。当偏置场位于平面内（平面外）的各向异性峰被示出为转移到较低（较高）的字段值，减少粒子间的分离。在这两种几何形状中，双折射率峰向较低的场值移动。我们的研究结果进行了比较，最近的实验结果在自组装阵列的Fe纳米粒子。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dipolar interaction effects in the magnetic and magnetotransport properties of ordered nanoparticle arrays
磁性纳米粒子的组装表现出有趣的物理性质所产生的粒子内动力学和粒子间相互作用的竞争。在磁性纳米粒子的有序阵列中，静磁粒子间的相互作用引入了集体动力学，与随机各向异性竞争。对磁性纳米粒子阵列中偶极相互作用效应的基本理解、表征和控制是一个至关重要的问题。为此，数值模拟技术提供了一个不可或缺的工具。我们报告的磁性纳米颗粒有序阵列形成的薄膜的磁滞和自旋相关的输运的Monte Carlo研究。重点是由于粒子间偶极相互作用的单粒子行为的修改，因为这些出现在实验的兴趣，如，磁化强度，磁化率和磁阻的数量。我们调查的阵列的结构参数的作用（粒子间的分离，堆叠单层的数量）和纳米粒子的内部结构的作用（单相，核壳）。偶极相互作用负责样品的面内和面外方向之间的各向异性磁行为，这反映在所研究的磁特性（磁化强度、横向磁化率和磁阻）和阵列的参数（回复磁化强度、矫顽场和阻断温度）上。我们的数值计算结果进行了比较，现有的测量自组装阵列的铁基和钴纳米粒子。
2008-10-24 cond-mat.mtrl-sci
ZnO Nanowire Arrays Decorated with Titanium Nitride Nanoparticles as Surface Enhanced Raman Scattering Substrates
在这项工作中，氧化锌纳米线阵列修饰氮化钛（TiN）纳米粒子作为表面增强拉曼散射（SERS）的基板进行了演示。通过水热合成法生长ZnO纳米线，而通过研磨商业粉末数小时获得~100 nm的TiN纳米颗粒。然后以丙酮为介质将它们修饰在ZnO纳米线阵列上。扫描电子显微镜证实了TiN纳米粒子的ZnO纳米线上的存在。TiN纳米颗粒在430、520和600 nm处表现出局部表面等离子体共振。以尼罗蓝和亚甲蓝为分析物分子的SERS实验显示拉曼信号显著增强。结果表明，SERS效应的起源是化学性质，由于分析物分子和TiN纳米颗粒之间的电荷转移。因此，目前的工作，代表了一个简单的，具有成本效益的和容易的方法，用于制造TiN基表面增强拉曼散射衬底。
2020-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Plasmon-induced demagnetization and magnetic switching in nickel nanoparticle arrays
我们报告的操纵磁化的飞秒激光脉冲在一个周期性阵列的圆柱形镍纳米粒子。通过在不同波长下的实验，我们发现集体表面等离子体共振的激发在零场下触发退磁或在小的垂直场下触发磁开关。这两种磁效应都可以通过等离子体激元诱导的镍纳米颗粒加热到居里温度来解释。模型计算证实了表面等离子体激元模式的激发和激光诱导的磁化强度变化之间的强相关性。
2017-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Subwavelength imaging of light by arrays of metal-coated semiconductor nanoparticles: a theoretical study
对由金属包覆的半导体纳米颗粒组成的超材料的成像特性进行了严格的计算。特别是，它示出，在适当的选择的几何和材料参数，这种颗粒的阵列表现出负折射率的半导体激子共振的区域内。用扩展的Maxwell-Garnett理论预测了负折射率的出现，并用电磁波的多层散射方法证实了这一点。通过使用相同的方法，它表明，在负折射率带内，这种纳米粒子的阵列放大发射的透射近场，同时缩小其空间分布，导致亚波长分辨率。材料损失的阵列的成像性能的影响也得到解决。
2008-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Charge transport in monolayers of metal nanoparticles
二维（2D）纳米颗粒薄膜是一类具有有趣的物理性质和应用范围从纳米电子学到传感和光子学的新型材料。导电纳米粒子薄膜的重要性使得对其电荷传输的基本理解对于材料和工艺设计极其重要。各种跳跃和输运机制已被提出，纳米粒子单层是一致的等效RC电路，但他们的理论方法是有限的单电子隧穿模型的电容耦合纳米粒子与特征时间常数RC和薄膜的电导率是实验电导率，这是不能推导出这些理论模型。电子迁移的具体过程如何受温度的影响也不清楚。因此，目前对薄膜的电子动力学还不能从根本上理解。在这里，我们开发了一个分析理论的基础上的模型的索末菲，支持蒙特卡罗模拟，预测的过程中的电荷传输和温度的影响电子输运的薄膜。本文建立了两种不同的纳米颗粒模型来处理不同类型的形貌：三角形阵列和矩形阵列。研究了不同温度下二维有序纳米粒子阵列和二维梯度纳米粒子阵列的输运性质。对于没有局部结构无序的二维有序纳米颗粒阵列，I-V曲线是非线性的和高度对称的。
2022-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between tunneling magnetoresistance and magnetization in dipolar coupled nanoparticle arrays
利用电阻网络模型和蒙特卡罗模拟得到的实际微磁结构，研究了偶极耦合各向异性磁性纳米颗粒六边形阵列的隧穿磁电阻效应.场相关的TMR和相应的磁化曲线的分析表明，偶极相互作用抑制了最大TMR效应，增加或减少的磁场灵敏度取决于所施加的磁场的方向，并引入了强烈的依赖性的TMR上的方向上的施加磁场。对于离面磁场，TMR信号中的最大值与磁化的不可逆旋转的临界场相关联。这种行为在强相互作用系统（软磁）中更明显，而对于弱相互作用系统（硬磁），TMR（Hmax）的最大值发生在矫顽场（Hc）以下，与非相互作用纳米颗粒或面内场（Hmax=Hc）的情况相反。我们的模拟最近的TMR测量自组装Co纳米粒子阵列的关系进行了讨论。
2004-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Ordered Arrays of Gold Nanoparticles Crosslinked by Dithioacetate Linkers for Molecular devices
分子电子器件的最终性能由其组装中使用的分子线的化学结构决定。使用分子位置交换将二硫代乙酸酯封端的分子纳入十二烷硫醇封端的金纳米颗粒的有序阵列中。X射线光电子能谱学证实了分子置换成功。统计上大量设备的室温分子电导表明，二硫代乙酸酯封端的分子的电导增强了两个数量级。采用密度泛函理论计算了5种不同构型的二硫代乙酸盐分子在金电极间的输运，计算的平均电导值与实验观察到的电导趋势吻合较好.我们的研究结果突出了重要的合作效应，桥接相邻的金纳米粒子和选择适当的分子导线时，设计设备的有效运输。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation breakaway from nanoparticle array linear complexions: Plasticity mechanisms and strength scaling laws
本研究通过原子级建模和分子动力学模拟，揭示Ni-Al合金中纳米颗粒阵列线性络合物通过弓出与渐进脱钉机制影响位错挣脱，并提出不同于经典Orowan弓出的新强度标度律。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoactive elastomer based on superparamagnetic nanoparticles with Curie point close to room temperature
制备了一种由居里温度接近室温（TC = 308 K）的单畴La0.8Ag0.2Mn1.2O3纳米颗粒在有机硅基体中组成的磁致弹性体（MAE），并对其进行了全面的研究。已经发现，在室温及以上，MAE颗粒被磁化超顺磁性与低于10 Oe的低磁化率，和磁各向异性的转矩的外观上的影响是合理的。磁化和磁弹性之间的耦合也已建立。揭示了磁弹性现象出现的机理，包括磁弹性重排效应和磁化颗粒对磁弹性的压缩效应。研究发现，磁弹性材料在TC附近具有临界特性。MAE的磁弹性性质在T > TC时消失，在T < TC时恢复。这使得可以在室温下使用MAE作为具有自调节磁致弹性特性的设备的智能材料。
2020-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Surface Plasmon Enhanced Photoconductance of Gold Nanoparticle Arrays with Incorporated Alkane Linkers
我们报告了一个光电导增益效应的二维阵列的金纳米粒子，其中烷烃分子插入。纳米颗粒阵列是由链烷硫醇包覆的金纳米颗粒通过自组装过程形成的，随后它们通过微接触印刷技术在Si/SiO2芯片上图案化。我们发现，阵列的光电导强烈增强的纳米粒子的表面等离子体激元的频率。我们解释的观察作为一个辐射热增强的纳米粒子阵列的电导后，激发表面等离子体共振。
2009-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic properties of dense nanoparticle arrays with core/shell morphology
我们计算了有序阵列的复合磁性纳米粒子的铁磁（FM）的核心和反铁磁（AFM）壳，位于三角形晶格和耦合通过静磁力的磁滞。每个纳米颗粒由一对交换耦合（J）的各向异性自旋（Meiklejohn-Bean模型）描述。使用Metropolis Monte Carlo算法获得磁化磁滞回线。对于硬磁纳米颗粒，我们发现随着偶极耦合强度的增加，矫顽磁力减小，而交换偏置场则表现出非单调行为，这是由于随机各向异性和颗粒间偶极相互作用之间的竞争造成的。讨论了通过增加堆积密度来提高交换偏置场的可能性。
2006-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dipole-dipole interaction in arrays of Fe/Fe$_x$O$_y$ core/shell nanocubes probed by ferromagnetic resonance
本文代表了一个详细的理论研究的长程磁偶极-偶极相互作用的作用证明了铁磁共振（FMR）光谱的有序阵列的立方纳米粒子。我们表明，阵列的大小基本上控制了系统的稳定性，从而可以抑制从6x6纳米颗粒形成的阵列开始的间歇性低场激发。我们的数值模拟允许确定阈值粒子间距离（约80 - 100 nm），之后偶极-偶极相互作用变得可以忽略不计，使得纳米颗粒阵列的FMR光谱变得与单个纳米颗粒的光谱相同。我们还比较了我们的模拟与实验FMR光谱的24 Fe/Fe $_x$ O $_y$ -纳米立方体不规则地放置在基板上。
2014-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Voltage and Temperature Dependence of High-Field Magnetoresistance in Arrays of Magnetic Nanoparticles
最近报道了在库仑阻塞制度下，嵌入有机绝缘晶格中的CoFe纳米颗粒的大阵列中的巨大的高场磁电阻值。一个不寻常的指数下降的磁阻随着电压的增加，以及一个特性缩放的磁阻幅度与场温比。我们提出了一个模型，它考虑到顺磁性杂质对系统的输运性质的影响来描述这些功能。假设纳米颗粒内部的核自旋与顺磁杂质之间的非共线性可以通过有效的隧道势垒来建模，隧道势垒的高度取决于两种自旋的磁化之间的相对角度。研究了杂质的磁矩、有效隧道势垒的高度和厚度以及偏置电压对磁输运特性的影响。该模型使我们能够再现所观察到的大的磁阻幅度和它的强电压依赖性，与现实的参数。
2008-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Reversal modes in arrays of interacting magnetic Ni nanowires: Monte Carlo simulations and scaling technique
偶极相互作用的影响，在六角阵列的镍纳米线已经通过蒙特卡罗模拟结合的缩放技术，它允许调查的内部结构的线。已观察到的磁化率和剩磁的线之间的距离的强烈依赖性。在中间包装密度的双折射率表现出最大值，高于非相互作用的值。这种行为，实验观察到的，已被解释的理由线间偶极相互作用。此外，不同的磁化反转模式已被确定。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
3000 % high-field magnetoresistance in super-lattices of CoFe nanoparticles
我们报告的磁输运测量毫米大的超晶格的CoFe纳米粒子包围的有机层。在纳米颗粒的三维阵列中，电学性质是典型的库仑阻塞。在1.8 ~ 10 K之间测得了高达3000%的高场磁电阻。这超过了通常在3d金属铁磁纳米颗粒阵列中测量的两个数量级的磁阻值。的磁阻幅度的比例与磁场/温度比，并显示出一个不寻常的指数依赖于所施加的电压。在1.8K以下，磁电阻突然消失.我们建议，磁阻是由于一些单独的顺磁矩之间的金属核心的纳米粒子，讨论了其起源。
2007-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic characterization of self-assembled iron oxide nanoparticle arrays
我们报告了自组装磁性纳米颗粒阵列的结构和磁学特性。采用热分解法合成了粒径为20 nm的单分散氧化铁纳米粒子。将纳米颗粒悬浮液旋涂在Si衬底上以实现颗粒的自组织阵列，随后在各种条件下退火。通过X射线衍射、亮场和暗场高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对样品进行了表征。的结构分析相比，超导干涉装置（SQUID）磁强计的磁行为的调查。我们可以识别多相FeO/g-Fe_2 O_3或多相FeO/Fe_3O_4纳米颗粒。FeO/g-Fe_2 O_3系统显示出明显的交换偏置效应，这解释了该系统获得的特殊磁化数据。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of coercivity for isolated Ni nanowires unraveled by high-sensitivity micromagnetometry
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Cuyo（圣胡安国立大学精确与自然科学学院）
本研究利用高灵敏度微机械扭转振荡器测量单根Ni纳米线的磁响应，对比其与阵列的温度依赖磁性能，揭示了偶极与机械相互作用对纳米线阵列磁行为的关键影响，为相关器件设计提供参考。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exploiting oriented field projectors to open topological gaps in plasmonic nanoparticle arrays
在过去的几年里，在纳米光子学中有多个提案来模拟拓扑凝聚态系统。然而，纳米粒子具有原子所缺乏的自由度，如尺寸或形状，可以用来探索电子学之外的拓扑结构。细长的纳米颗粒可以像长轴方向上的电场的投影仪一样起作用。然后，通过将它们定向在阵列中，可以调整它们之间的耦合，从而允许在无间隙系统中打开间隙。作为一个潜在的使用纳米粒子的拓扑结构的取向的证明，我们研究了一维链的长球形银纳米粒子。我们表明，在这些阵列中的空间调制的极化允许打开的差距，工程师隐藏的晶体对称性和开关的开/关或左/右边缘状态取决于入射电场的极化。这开辟了一条利用纳米粒子的拓扑结构特征超越凝聚态系统类似物的道路。
2022-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Template assisted self-assembly of individual and clusters of magnetic nanoparticles
对纳米结构的空间排列的有意控制是许多应用的期望目标，例如在数据存储、等离子体或传感器阵列中。在这里，我们提出了一种新的方法来帮助磁性纳米粒子的自组装过程。该方法利用在铝盘的阳极化之后获得的纳米结构化铝模板以及随后的新形成的氧化铝层的生长和去除，导致六边形谷的规则蜂窝型阵列。将直径为20 nm的氧化铁纳米颗粒旋涂到纳米结构化模板上。根据大小，每个六边形位点可以容纳多达30个纳米颗粒。这些纳米颗粒在谷内形成不同排列的簇，例如轴环、链和六边形闭合岛。最终，可以分离单个纳米颗粒。利用超自旋玻璃系统中耦合态的记忆效应，研究了团簇中粒子间的磁相互作用强度。
2011-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Near-field heat transfer between gold nanoparticle arrays
采用偶极耦合法计算了金纳米粒子层间的辐射换热。金纳米粒子被建模为有效的电和磁偶极子通过电磁波动相互作用。高阶多极子的影响被实现在电极化率的表达式计算在短距离的相互作用。我们的研究结果表明，近场辐射减少的纳米粒子的半径增加。此外，磁偶极子对热交换的贡献对于较大的颗粒变得更加重要。当一个层相对于另一个层平行显示时，由于各个纳米结构的影响，近场热传递呈现出类似于湍流的特征。还讨论了关于纳米颗粒尺寸的影响的进一步细节。
2013-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Annealing of Au, Ag and Au-Ag alloy nanoparticle arrays on GaAs (100) and (111)B
开发制造纳米线结构的新策略的一部分在许多情况下涉及金属纳米颗粒（NP）的辅助。如果可以限定初始纳米颗粒的直径和位置并制造良好限定的纳米线阵列，则是非常有益的。这就能够承受外延系统中的生长前退火工艺（即，III-V族半导体表面的脱氧）对NP提出了附加要求。最近，它已被证明，银可能是一种替代使用金纳米粒子作为种子的粒子种子纳米线制造。这项工作带来了光退火的效果的Au，Ag和Au-Ag合金NP阵列在两个常用的外延系统，分子束外延（MBE）和金属有机气相外延（MOVPE）。的NP阵列的制作与援助的GaAs 100和111 B晶片上的电子束光刻和演变的NP相对于形状，尺寸和表面上的位置进行了研究退火后，使用扫描电子显微镜（SEM）。我们发现，虽然Au NP阵列被发现是稳定的，当退火到600 $^{\circ}$ C在MOVPE系统中，直径和间距依赖的分裂的颗粒被视为在MBE系统中退火。Ag NP阵列不太稳定，在两种外延系统中退火期间溶解的直径较小（$\leq$ 50 nm）。通常，观察到NP的迁移率在GaAs 100和111 B两个表面之间不同。虽然对于特定的退火工艺和颗粒类型，发现初始图案在GaAs 111 B表面上是完整的，但是在较高的退火温度下，NP在100上的增加的迁移率可能影响初始预定义的位置。退火对Au-Ag合金NP阵列的影响表明，这些NP可以承受必要的退火条件，GaAs表面完全…
2017-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar Interaction and Sample Shape Effects on the Hysteresis Properties of 2d Array of Magnetic Nanoparticles
通过微磁学模拟研究了偶极相互作用磁性纳米粒子（MNP）的2个$d$阵列（$L^{}_x\times L^{}_y$）的基态和磁滞特性。我们的主要兴趣是了解样品形状的效果，$Θ$ -偶极强度的各向异性强度的比率，和施加的场$\vec{H} = H_{o}\hat{e}^{}_H$的方向上的基态和在阵列的MNP的磁滞。为了研究样品形状的影响，我们改变了纵横比$A^{}_r=L^{}_y/L^{}_x$，这反过来，发现诱导系统中的形状各向异性。我们的主要意见是：（a）当偶极相互作用为强$(Θ>1)$时，基态形态具有磁矩的面内有序。(b)基态形态具有随机取向的磁矩，其对于弱相互作用MNP（$Θ<1$）的系统尺寸和$A^{}_r$是稳健的。(c)微磁学模拟表明，偶极相互作用降低了矫顽场$H^{}_c$。(d)剩磁$M^{}_r$不仅与偶极相互作用的强度有关，而且与样品的形状有关。(e)由于偶极相互作用的各向异性性质，当沿样品的长轴施加场时，观察到强烈的形状各向异性效应。在这种情况下的偶极相互作用诱导有效的铁磁耦合时，纵横比是非常大的。这些结果在高密度记录系统、磁阻抗传感器等方面具有重要意义。
2021-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Two-Path Phonon-Interference Resonance Induces a Stop Band in Silicon Crystal Matrix by Embedded Nanoparticles Array
在这项工作中，我们报告了一个新的阻带形成机制，通过执行原子格林函数计算和波包分子动力学模拟的锗纳米颗粒阵列嵌入在晶体硅矩阵系统。当仅嵌入单个纳米颗粒时，通过两个不同声子波路径之间的相消干涉引起的局部共振引起几个尖锐且显著的透射率下降。另一方面，当嵌入的纳米颗粒的数量进一步增加到十个时，由于双路共振布拉格类声子干涉，形成具有完全声子反射的阻带。波包模拟进一步揭示了阻带起源于嵌入纳米颗粒处的集体声子共振。与传统的单路布拉格反射阻带形成机制相比，共振机制具有不要求纳米颗粒阵列具有严格的周期性的显著优势。我们还表明，阻带可以显着抑制热导在低频制度。我们的工作提供了一个强大的，可扩展的。和易于调制的阻带形成机制。这为声子相关的热控制打开了新的自由度。
2020-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hysteresis in Two Dimensional Arrays of Magnetic Nanoparticles
我们进行计算机模拟，以探测作为偶极相互作用强度$h^{}_d$，温度$T$，纵横比$A^{}_r=L^{}_y/L^{}_x$，和所施加的交变磁场的方向的函数的磁性纳米粒子的二维（$L^{}_x\times L^{}_y$）组件的磁滞。在没有磁相互作用（$h^{}_d\approx0$）和热波动（$T=0$ K）的情况下，磁滞遵循Stoner和Wohlfarth模型，正如预期的那样。对于弱偶极相互作用和实质性的温度，磁滞具有超顺磁性行为的主导地位，与所施加的磁场的方向和$A^{}_r$无关。有趣的是，磁滞曲线具有$A^{}_r\leq6$的反铁磁相互作用优势和相当大的偶极相互作用强度（$h^{}_d>0.2)$，这是独立于所施加的磁场方向的所有特征。当沿系统的短轴（$x$ -方向）施加磁场时，观察到具有大$h^{}_d$的非磁滞直线。在沿样品的长轴（$y$方向）施加磁场的情况下，对于大的$h^{}_d$和$A^{}_r>6$，铁磁相互作用主导磁滞。无论$h^{}_d$和外加磁场的方向如何，对于$A^{}_r\leq6$和显著温度，矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$和剩磁$M^{}_r$最小。发现当$A^{}_r$很大时，它们随$h^{}_d$增加。值得注意的是，作为这些参数的函数的磁滞回线面积$E^{}_H$的变化是相同的矫顽场的变化。我们相信，在这项工作中提出的概念是相关的各种技…
2021-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Optical response of strongly coupled metal nanoparticles in dimer arrays
从理论上研究了浸没在玻璃基质中的贵金属纳米颗粒二聚体结构阵列的光学响应，最近的实验观察到的银阵列中的表面等离子体激元带的分裂的动机。为了捕捉两个接近的粒子之间的强电磁耦合的银二聚体，光谱表示的多重图像公式已被使用，并采用半经典描述的银介电函数从文献中。研究发现，入射的纵向和横向偏振光的等离子体共振带的分裂强烈地依赖于颗粒的直径和它们之间的分离。我们的结果与最近的实验观察相一致。此外，大的红移的纵向偏振可以再现。进一步计算了二聚体阵列稀悬浮液的反射率谱。
2004-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Size-Dependent Structural and Magnetic Properties of Disordered Co2FeAl Heusler Alloy Nanoparticles
采用化学法合成了不同尺寸的Co2 FeAl（CFA）纳米粒子。纳米粒子的结构和磁化强度相比，其散装对应的大小的影响进行了研究。通过X射线衍射（XRD）和电子显微镜对产物的结构和组成进行了表征。XRD分析表明，样品为单一（A2型）无序相。磁化强度测量表明，样品是软铁磁性的性质与非常低的矫顽力。增强的磁性能，如饱和磁化强度，矫顽力，保持力，和居里温度的观察与颗粒尺寸的减小。还讨论了颗粒尺寸对磁滞损耗的影响。最小的颗粒尺寸为16 nm的表现出最高的饱和磁化强度和转变温度为180.73 emu/g和1261 K，分别。Co_2FeAl纳米合金的磁化强度增强的原因是由于体系中存在的无序引起的强烈的Co-Co交换作用。
2019-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Efficient Photocatalytic H2 Evolution: Controlled Dewetting-Dealloying to Fabricate Site-Selective High-activity Nanoporous Au Particles on Highly Ordered TiO2 Nanotube Arrays
叠加自序过程：我们形成阳极自组织二氧化钛纳米树桩，并利用它们的Au-Ag溅射膜的自序去湿。这在管顶部（冠位置）或底部（地面位置）形成有序的颗粒配置。通过去合金化，我们然后形成，从最少量的贵金属，多孔金纳米粒子，当在冠位置允许一个显着改善的光催化H2生产相比，由传统的去湿过程中产生的纳米粒子。
2016-10-14 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
Dynamic phase transition properties and hysteretic behavior of a ferrimagnetic core-shell nanoparticle in the presence of a time dependent magnetic field
我们研究了具有核壳结构的亚铁磁性小纳米粒子系统的动态相变特征和稳态行为。通过详细的蒙特卡罗模拟，给出了相图和磁化曲线的完整图像，并研究了系统中补偿点$T_{comp}$出现的条件。根据Néel命名法，在一定条件下，发现粒子的磁化曲线服从P型、N型和Q型分类方案。大量的努力已经投入到调查的滞后响应的颗粒，我们观察到存在的三重磁滞回线的行为，这源于存在一个弱的铁磁核耦合$J_{c}/J_{sh}$，以及强的反铁磁界面交换相互作用$J_{int}/J_{sh}$。大多数的计算已经进行了一个粒子的振荡场的存在下，非常高的频率和高振幅的交换相互作用，类似于一个磁系统的影响下的超快开关场。还特别注意了颗粒尺寸对热性能和磁性能的影响，以及颗粒的磁性特征，如矫顽力、剩磁和补偿温度。我们已经发现，在超快开关场的存在下，粒子可以表现出动态的相变从顺磁性的动态有序相随着铁磁壳层厚度的增加。
2012-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Graphene-assisted preparation of large-scale single crystal Ag(111) nanoparticle arrays
金属纳米结构的表面等离子体共振在荧光、光学传感、生物标记和表面增强拉曼散射等领域有着广阔的应用前景。报道了一种基于离子注入技术的石墨烯辅助制备大规模单晶Ag（111）纳米粒子阵列的方法。通过对注入样品进行表面周期性处理和退火，可以在样品表面制备出规则排列的Ag纳米颗粒。提出了石墨烯的一个新应用，即作为一个完美的阻挡层，以防止金属原子蒸发或扩散。所有的银纳米粒子显示（111）晶体取向。此外，银原子从衬底上沉淀下来后立即被石墨烯覆盖，这可以防止它们被氧化。在此结构的基础上，作为金属SPR的应用之一，我们测量了拉曼增强效应，发现石墨烯拉曼光谱的G峰实现了约20倍的增强。
2019-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic interaction and anisotropy axes arrangement in nanoparticle aggregates can enhance or reduce the effective magnetic anisotropy
纳米结构的磁响应在生物医学应用中起着重要的作用，受到磁各向异性的强烈影响。在这项工作中，我们调查的作用温度，颗粒浓度和纳米粒子的排列形成的有效磁各向异性的Mn-Zn铁氧体基纳米粒子的聚集体。电子磁共振和磁化率温度依赖性分析，进行了严格的比较，估计的各向异性。我们发现各向异性的温度依赖性遵循Callen-Callen模型，而对称性依赖于粒子浓度。在低浓度下，仅观察到单轴项，而增加立方贡献必须被添加。有效的各向异性被发现增加磁性胶体上的颗粒浓度越高，只要易轴是在相同的方向的纳米颗粒链。甚至进一步增加浓度直到高度填充的条件（粉末样品），观察到各向异性的降低，这归因于随机各向异性轴配置。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Self-assembly of binary nanoparticle dispersions: from square arrays and stripe phases to colloidal corrals
纳米级正方形和条形图案的产生具有重大的技术重要性，因为它们与工业标准电子电路兼容。最近，通过氢键相互作用的二嵌段共聚物的共混物显示出在正方形阵列中的自组装。受这些实验的启发，我们研究，使用蒙特卡罗模拟，斑图形成的胶体粒子通过各向同性的核心电晕电位相互作用的二维二元混合物。我们发现了丰富多样的模式，可以分组主要是在聚集，自组装在规则的正方形晶格或交替带。观察到的其他形态包括可能用作表面模板剂的胶态corpine。这项工作显示了这个简单模型的意想不到的多功能性，可以产生各种具有高技术潜力的图案。
2009-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Localized and extended collective optical phonon modes in regular and random arrays of contacting nanoparticles: escape from phonon confinement
本文利用耦合振子模型研究接触纳米粒子规则与随机阵列中光学声子的杂化，通过尺寸方差与耦合强度之比判断模式局域或传播特性，并建立拉曼峰位移展宽与耦合强度及无序度的关系，揭示阵列结构、组成单元结构和光学声子性质。
2023-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall 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
Spaced TiO$_2$ Nanotube Arrays Allow for High Performance Hierarchical Supercapacitor Structure
在这项工作中，我们描述了氮化分级TiO $_2$纳米管作为超级电容器电极的合成和电化学性能。分级TiO $_2$纳米结构是通过在自组织间隔TiO $_2$纳米管上控制的逐层TiO 2纳米颗粒装饰形成的。这些结构然后在NH $_3$气氛中在升高的温度下退火，以将材料转化为氮化物结构-这大大增强了它们的电子传输特性。分级结构的面电容可以通过改变修饰的TiO $_2$纳米颗粒层的数量来调节。分级结构的电容增强达到最大值时，通过纳米颗粒沉积的表面积是最高的，通过氮化的导电性进行优化。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of dipolar interactions and DC magnetic field on the specific absorption rate of an array of magnetic nanoparticles
我们在磁热疗的背景下解决粒子间偶极相互作用的问题。更确切地说，这里处理的主要问题是与偶极相互作用增强或降低比吸收率的条件有关。为此，我们提出了一个理论的AC磁化率的计算，从而特定的吸收率，为一个单分散的二维组装的纳米粒子与取向各向异性，在直流磁场的存在下，除了AC磁场。我们还研究了偶极相互作用和直流场之间的竞争，无论是在横向和纵向配置。在这两种情况下，我们发现，特定的吸收率有一个最大值在一些关键的直流电场，这取决于粒子间的分离。在纵向装置中，这个临界场完全落在实验范围内。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
One-Dimensional Alignment of Nanoparticles Via Magnetic Sorting
在室温附近，薄膜的MnAs自发地排列成两个相，一个是铁磁性的，另一个是顺磁性的。这两个阶段采取有趣的形式纳米“线。“在这个实验中，我们使用扫描探针显微镜研究了在MnAs薄膜上自发形成的有序线性阵列的磁铁矿纳米颗粒。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Magnetization Reversal in Arrays of Nanoparticles
大规模的模拟调查的结果在非零温度下施加的磁场的快速反转后，在单域纳米磁体阵列的磁化反转的动态。数值微磁学方法使用Landau-Lifshitz-Gilbert方程，包括热涨落和使用快速多极展开实现的长程偶极-偶极退磁效应的贡献。单个模型纳米磁体是9 nm x 9 nm x 150 nm的铁柱，类似于用STM辅助化学气相沉积在表面上制造的那些[S. Wirth等人，J. Appl. Phys { \bf 85}，5249（1999）]。纳米磁体取向垂直于表面和间隔300 nm的线性阵列被认为是。所施加的场总是垂直于表面定向。当所施加的场的大小小于矫顽值时，对于单个纳米磁体约2000 Oe，纳米磁体中的磁化反转只能通过热激活过程发生。即使在这种几何结构中来自相邻磁体的偶极矩的相互作用仅为约1 Oe，小于矫顽场的1%，它也可以对切换动力学产生很大的影响。决定自由能垒高度的是矫顽场和外加场之间的差异，1 Oe可能是其中很大的一部分。邻居的磁取向被认为是改变阵列中的纳米磁体的行为显着。
2001-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Self-Assembly of Soot Nanoparticles on the Surface of Resistively Heated Carbon Microtubes in Near-Hexagonal Arrays of Micropyramids
在石墨化中空丝的表面上形成由烟灰纳米颗粒组成的几微米高和宽的微金字塔的几乎规则的六边形阵列，所述石墨化中空丝在含有痕量氧（~300 p. p.m.）的Ar气氛中被连续加热至~1800 $^\circ$ C-2400 $^\circ$ C。在较高的温度（T>2300 $^\circ$ C，大约）下，烟灰颗粒主要由多壳碳纳米洋葱表示。金字塔的高度和宽度强烈地依赖于电阻加热的温度，从T=1800 $^\circ$ C时的5- 10 mkm减小到2300-2400 $^\circ$ C时的1 mkm。准六边形阵列的微金字塔被组织在微管表面上的凸起的“火山口”中，其随着热处理的时间而生长。金字塔总是垂直指向陨石坑的表面，除了陨石坑之间的边界，那里的法线方向没有很好的定义。金字塔很软，很容易被触摸破坏，但可以通过在无氧气氛中加热来硬化。只在微管的外表面上观察到金字塔，而不在其内表面上观察到金字塔。这表明，热泳力所产生的强烈的温度梯度附近的管的外表面可能是微金字塔的形成的原因。烟炱纳米颗粒由于电子发射而产生的静电荷也可能与这种现象有关。微金字塔可以作为场发射点源，如使用安装在扫描电子显微镜中的微纳米探测站所证明的。
2023-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Design parameters for a nano-optical Yagi-Uda antenna
我们调查的可能性，使用八木宇田天线组成的纳米粒子的有限线性阵列的光发射。确定表征纳米颗粒的等离子体共振的相关参数，并相应地制定阵列元件之间的相互作用。结果表明，即使在纳米颗粒中存在不可忽略的吸收损失的情况下，也可以观察到光发射的方向性。我们的结论是，一个有限的阵列的金纳米棒可能是足够的工作纳米光学八木宇田天线的实现。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Multispectral UV Imaging on Capacitive CMOS Arrays Enabled by Solution-Processed Metal-Oxide Nanoparticles
TU Delft（代尔夫特理工大学）；NXP Semiconductors（恩智浦半导体）
本文提出了一种基于电容式CMOS技术的紫外成像方案，利用溶液加工的金属氧化物纳米颗粒实现多光谱成像，具有低噪声和可见光盲特性，可降低紫外成像仪成本。
2026-01-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Interparticle interactions mediated superspinglass to superferromagnetic transition in Ni-bacterial cellulose aerogel nanocomposites
磁性纳米复合材料中的粒子间相互作用在控制超顺磁-超玻璃-超铁磁的相变中起着主导作用。这些相互作用可以通过控制纳米颗粒的尺寸和数量密度来调节。气凝胶复合材料，0.3 Ni-BC和0.7 Ni-BC，由分布在细菌纤维素中的Ni纳米颗粒组成，已被用作模型系统，以研究随着复合材料中Ni含量的增加，颗粒间相互作用的效果。与常规方法相反，Ni纳米颗粒的尺寸不受控制，并且允许在细菌纤维素模板中自然形成。使用X-射线衍射和电子显微镜的结构表征表明，只有镍和纤维素的存在下，没有其他阶段。Ni在纤维素基质中的不受控制的生长导致形成具有3种不同尺寸分布的纳米颗粒-主要沿原纤维的长度分布的10 nm颗粒、存在于原纤维之间的中间空间中的50 nm颗粒和存在于由网状结构形成的空隙中的100 nm颗粒。在室温下，复合材料表现出弱铁磁行为，磁化率为40 Oe，在10 K时增加到160 Oe。从室温下的弱铁磁态到低温下的超铁磁态的转变是通过中温下的超玻璃态介导的。结合两种复合气凝胶的结构和磁性结果，建立了一个温度依赖的微结构模型。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
