Non-Uniform Hysteresis in Small Clusters of Magnetic Nanoparticles
利用第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟，我们研究了k磁性纳米颗粒（MNP）或k-聚体微团簇中的局部和平均磁滞现象。我们还分析了局部偶极场作为外部磁场的函数作用于组成纳米颗粒的变化。偶极相互作用促进了这种团簇的链状排列。无论团簇的大小，局部滞后响应强烈依赖于相应的偶极场作用于纳米粒子。在小的k聚体中，作为纳米颗粒位置的函数，局部滞后有很大的变化。另一方面，除了边界处的MNP之外，对于较大的k聚体，局部滞后更均匀。在超顺磁性纳米颗粒和弱偶极相互作用的情况下，局部磁滞回线面积Ai是最小的，并且弱地依赖于k聚体尺寸。而对于铁磁核，即使对于弱相互作用的MNP，Ai也相当大。发现Ai的值与作用在纳米颗粒上的偶极场成正比。偶极相互作用和k-mer尺寸也增强了磁性和剩磁。Ai总是随着杂波大小和偶极相互作用强度而增加。类似地，平均滞后回线面积A也强烈地依赖于k-链节尺寸、颗粒尺寸和偶极相互作用强度。A和Ai总是随着k-链节尺寸和偶极相互作用强度的增加而增加。有趣的是，当k>=20时，A的值饱和，并且无论颗粒大小如何，都存在相当大的偶极相互作用。我们相信，目前的工作将有助于理解的复杂作用，偶极相互作用的滞后和组织结构的MNP和它们的使用在药物输送和热疗应用。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of dipolar interactions in a system of Ni nanoparticles studied by magnetic susceptibility measurements
通过交流磁化率Chiac测量研究了不同浓度的Ni纳米颗粒（NP）嵌入非晶SiO2/C基体中的偶极相互作用的作用。对于非常稀释的样品，其中Ni浓度<4wt% Ni或非常弱的偶极相互作用，数据由Neel-Arrhenius定律很好地描述。将Ni浓度增加到高达12.8重量% Ni的值导致Neel-Arrhenius行为的变化，偶极相互作用变得重要，并且需要考虑描述NP系统的磁响应。我们没有发现任何证据的自旋玻璃状行为在我们的镍NP系统，即使偶极相互作用是明确存在的。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Heat Dissipation in Ordered Arrays of Dipolar Coupled Magnetic Nanoparticles
本工作的主要目的是分析偶极相互作用强度$λ$，颗粒尺寸$D$和温度$T$的磁纳米颗粒（MNP）的有序阵列中的磁滞机制，使用计算机模拟的效果。假设MNP的各向异性轴具有随机取向以模拟真实系统。在没有热涨落和偶极相互作用的情况下，滞后遵循Stoner和Wohlfarth模型，与$D$无关，正如预期的那样。在$T=300$ K和$λ=0.0$下，粒径为$D \approx8-16$ nm的磁滞回线面积最小，表明超顺磁性特征占主导地位。即使在室温下，打开磁相互作用也能够将MNP从超顺磁性状态移动到铁磁性状态;因此，足够强度的磁相互作用增强了磁滞回线面积。有趣的是，磁滞回线面积是显着的，是相同的斯通纳和Wohlfarth颗粒，甚至$T=300$ K和可忽略的偶极相互作用的铁磁MNP（$D>16$纳米）。矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$和阻断温度$T^{}_B$也随着$λ$和$D$的增加而增加。对矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$与温度数据的严格分析也揭示了由于偶极相互作用而与$μ^{}_oH^{}_c$的$T^{3/4}$依赖性的显著偏差。对于$D\approx 8-16$ nm和$λ\leq0.6$，$T$使$E^{}_H$和$μ_oH^{}_c$的散热量迅速降低。另一方面，即使在弱偶极极限下，$E^{}_H$和$μ^{}_oH^{}_c$也弱依赖于$T$和$D>16$ nm。目前的工作…
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Optimizing the magnetic hyperthermia efficiency from the structural dependence of dipolar interactions in magnetic nanoparticles assemblies
PROMES-CNRS (UPR-8521), Université de Perpignan Via Domitia（普罗梅斯-CNRS（UPR-8521），佩皮尼昂维亚多米蒂亚大学）；ICMPE, UMR 7182 CNRS and UPE（ICMPE，CNRS UMR 7182 和 UPE）
本研究利用时间量化蒙特卡洛框架，揭示磁性纳米颗粒各向异性聚集体中局部结构（位置与易轴分布）对偶极相互作用贡献的关键作用，为优化磁性热疗效率提供自洽建模方法。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization in uniaxial spherical nanoparticles: consequence on the interparticle interaction
我们研究了球形磁性纳米粒子之间的相互作用，这是一个单一的域或涡旋结构。首先重新审视了单轴软球的磁结构，然后通过微磁模拟计算了相互作用能。在涡流区中，涡流相对于易磁化轴的取向取决于颗粒尺寸和各向异性常数。我们指出，相互作用的主导项是磁矩之间的偶极相互作用能。对于呈现涡旋结构的粒子，我们表明，由于偶极场的极化必须包括在内。从孤立粒子的磁行为出发，推导出了进入偶极相互作用的参数。
2009-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar Interactions between Iron-Oxide Nanoparticles in Frozen Ferrofluids and Ferronematics
我们提出了一个详细的研究的磁性行为的氧化铁（γ-Fe 2 O3和Fe 3 O 4）的纳米粒子组成的铁磁流体（FF的）的平均粒径<d>= 2.5和10 nm。将颗粒分散在冷冻的液体载体（纯FF）中和冷冻的溶致液晶基质中，所述基质为双相或铁离子型（FN）（铁离子型溶致液晶酶）。FF相和FN相在室温下均表现出超顺磁性（SPM）行为，对于= 2.5和10 nm，其阻断温度T_B分别为10和100 <d>K。动态交流磁化率的测量结果表明，热激活的Néel-Brown依赖的阻断温度与所施加的频率。我们的研究结果表明，偶极相互作用是小的，但不可忽略的，相比单粒子的磁各向异性的能量障碍。从交流磁化率的拟合，我们计算了2.5 nm磁赤铁矿颗粒的有效磁各向异性常数K_{eff}。虽然在高度稀释的样品中存在的粒子间相互作用并没有明显地改变孤立粒子的动态磁行为，但计算出的磁各向异性比块状材料大一个数量级，表明存在大的表面各向异性。利用热激活模型拟合动力学数据，得到有效势垒Ea = 3.5 × 10 ^{-21} J。根据这些数据，我们得到单粒子有效磁各向异性的K_{eff} = 422 kJ/m^3。
2011-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Aggregation of dipolar molecules in SiO$_2$ hybrid organic inorganic films: use of silver nanoparticles as inhibitors of molecular aggregation
本研究提出利用银纳米颗粒作为抑制剂，有效抑制SiO$_2$有机无机杂化薄膜中偶极发色团的聚集，从而提升二阶非线性光学器件的性能。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Increase of magnetic hyperthermia efficiency due to dipolar interactions in low anisotropy magnetic nanoparticles : theoretical and experimental results
当磁性纳米粒子（MNP）是单畴和磁独立的，他们的磁特性和条件，以优化其在磁热疗应用的效率现在是很好的理解。然而，磁相互作用对磁热疗性能的影响仍然不清楚。在这里，我们报告的高热和高频磁滞回线测量模型系统组成的MNP具有相同的大小，但不同的各向异性，这是一个有趣的方式来调整磁相互作用的相对强度。在胶体溶液中，MNP的各向异性与其磁滞回线的矩形度之间存在明显的相关性：各向异性越大，矩形度越小。由于低各向异性MNP显示出比磁性独立的纳米颗粒更高的方形度，因此在这种情况下，磁性相互作用增强了它们的加热功率。独立和耦合的MNP的磁滞回线计算进行了比较实验结果。结果表明，所观察到的功能是一个自然的结果，在高温实验过程中形成的链和列的MNP：在这些结构中，当MNP磁晶各向异性是足够小的磁相互作用占主导地位，磁滞回线的形状往往是矩形的，这提高了它们的效率。相反，当MNP不形成链和柱时，磁相互作用降低了磁滞回线的矩形度和MNP的效率。目前的工作应提高磁热疗实验的理解和解释。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic hyperthermia properties of nanoparticles inside lysosomes using kinetic Monte-Carlo simulations : influence of key parameters, of dipolar interactions and spatial variation of heating power
了解磁热疗（MH）实验中偶极相互作用的影响对于纳米粒子（NP）加热功率的精细优化至关重要。在这项研究中，我们使用的动力学蒙特卡罗算法来计算磁滞回线，所以时间和温度都被正确地考虑。结果表明，该算法正确地再现了超顺磁性纳米粒子和铁磁性纳米粒子的高频磁滞回线，而无需任何ad-hoc参数。该算法易于并行化，因此在多个处理器上进行计算大大减少了计算时间。研究了分散在球形溶酶体内的NP的比吸收率（SAR）作为几个关键参数的函数：体积浓度、施加的磁场、溶酶体大小、NP直径和各向异性。这些参数的影响进行了说明和全面的解释。总之，磁相互作用的作用是增加主回线的矫顽场、饱和场和磁滞区。然而，对于诸如MH中使用的小振幅磁场，取决于所施加的磁场与NP的矫顽/饱和场之间的关系，作为浓度的函数的加热功率可以增加、减少或显示钟形。滞后面积被发现是很好的相关性的偶极场作用于每个NP的平行或反平行的性质。结果表明，加热功率在溶酶体膜附近急剧增加或减少。在一定条件下，变化幅度可达一个数量级以上。最后，这些不同的研究结果的影响进行了讨论的MH优化的框架。它的结论是，从生物学实验的具体点的反馈需要进一步推进优化的NP MH。
2014-11-27 cond-mat.mtrl-sci
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
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
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$τ^{}_N…
2021-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous individual and dipolar collective properties in binary assemblies of magnetic nanoparticles
基于磁性纳米颗粒聚集体的应用正变得越来越广泛，从热疗到磁纪录。然而，尽管有些用途需要集体行为，其他用途需要更像个人的反应，但导致这些行为的条件仍然知之甚少。在这里，我们使用纳米尺度均匀的二进制随机致密混合物与不同比例的氧化物磁性纳米粒子与低$/$高各向异性作为一个有价值的工具，探索从个人到集体行为的交叉。在两个系列的二元致密体中研究了两种不同的各向异性情况：M1，包括磁赤铁矿不同尺寸的（$γ$ -Fe $_2$ O $_3$）纳米颗粒（9.0 nm $/$ 11.5 nm），它们的各向异性能和M2之间几乎没有2倍，混合等尺寸的纯磁赤铁矿（低各向异性）和Co掺杂的磁赤铁矿（高各向异性）纳米颗粒，其具有大的各向异性能差异（比率$>$ 8）。有趣的是，虽然M1系列表现出典型的强耦合偶极系统的集体行为，但M2系列呈现出更复杂的场景，其中不同的磁性类似于“个人”或“集体”，关键是强调集体性质必须归因于特定的性质，而不是整个系统。两个系列之间的强烈差异，提供了新的见解（系统地通过模拟批准）偶极相互作用，局部各向异性和样品异质性之间的微妙相互作用，以确定磁性纳米粒子的致密组件的行为。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulations of the dipolar-induced formation of magnetic nanochains and nanorings
已知在气相中生长的铁、钴和镍纳米颗粒由于铁磁（或超顺磁）颗粒之间的长程偶极相互作用而排列成链和手镯状环。我们调查的动力学和热力学的磁性偶极纳米粒子的低密度使用分子动力学模拟和分析温度和外部磁场的影响，对二维和三维系统。所得到的相图可以通过使用简单的能量参数来理解。
2007-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetization Dynamics in 1D Chains of Ferromagnetic Nanoparticles Coupled with Dipolar Interactions: Blocking Temperature
到目前为止，还没有明确的实验分析，可以确定是否偶极-偶极相互作用提高或降低纳米粒子组件的阻断温度$T_{B}$。样品似乎在问题中起着核心作用，因此，它们的几何形状很可能是这个问题的关键因素。然而，在以前的工作中，Jönsson和Garcia-Palacios确实在弱相互作用极限和不存在外部DC场的情况下从理论上研究了这个问题。基于对称性的论点，他们得出结论，弛豫速率的变化是单调的。在存在外部磁场的情况下，我们表明，这些参数可能不再持有依赖于实验几何。因此，本文的目的是评估的变化$T_{B}$的模型系统组成的铁磁纳米颗粒链耦合与长程偶极相互作用与两种不同的几何形状。而不是解决一个定量分析，我们专注于定性变化的$T_{B}$作为一个功能的粒子间的距离a和外场$h$。研究了以下两种情况：在纵向直流场中具有纵向轴向各向异性的线性链和在横向场中具有纵向轴向各向异性的线性链。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Effect of Dipolar Interaction in Ordered Ensembles of Nanoparticles
我们实施了广泛的计算机模拟调查的磁滞特性在有序阵列（$l^{}_x\times l^{}_y$）的磁性纳米粒子的纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$，偶极相互作用强度$h^{}_d$，和外部磁场方向的函数。我们考虑了取向各向异性的情况，$α$是取向角。它提供了一个优雅的路线，以发掘明确的作用，各向异性和偶极相互作用的滞后响应，在这样一个通用的系统。超顺磁特性占主导地位，具有弱偶极相互作用（$h^{}_d\leq0.2$），导致磁滞回线面积最小。值得注意的是，即使在中等相互作用强度（$h^{}_d\approx0.4$）下也会出现双环滞后，这让人想起反铁磁耦合。这些特征强烈依赖于$α$和$A^{}_r$。有趣的是，磁滞回线面积随着$h^{}_d$的增加而增加，只要$A^{}_r$是巨大的，并且外部磁场沿着$y$ -方向。矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$、回复磁化强度$M^{}_r$和热耗散$E^{}_H$也强烈地依赖于这些参数。不考虑外场方向和弱偶极相互作用（$h^{}_d\leq0.4$），对于固定的$α$和$A^{}_r\leq4.0$，$μ^{}_oH^{}_c$随$h^{}_d$增加。只要$A^{}_r$是巨大的并且场沿着$y$ -方向，偶极相互作用也升高$M^{}_r$。对于可忽略的弱偶极相互作用，$E^{}_H$最小，与$A^{}_r$、$α$和场方向无关…
2021-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spherical magnetic nanoparticles: magnetic structure and interparticle interaction
通过微磁学模拟研究了球形磁性纳米颗粒之间的相互作用，并根据磁偶极子之间的主导偶极相互作用能进行了分析。我们主要关注的情况下，粒子呈现出涡旋结构。在第一步中，在孤立的粒子的局部磁结构被重新访问。对于颗粒轴承单轴磁晶各向异性，它示出的涡核取向相对于易轴取决于颗粒的尺寸和各向异性常数。当粒子的磁化强度呈涡旋结构时，在相互作用中必须考虑另一粒子的偶极场对粒子的极化作用。由孤立粒子的磁性质得到了涡核磁化强度和磁化率，并推导出了相互作用的解析形式。
2009-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Assembly-mediated Interplay of Dipolar Interactions and Surface Spin Disorder in Colloidal Maghemite Nanoclusters
通过基于高温多元醇的途径促进单晶、胶体磁赤铁矿纳米颗粒的受控组装。结构表征表明，在水介质中具有高结晶度的50和86 nm直径（D）的尺寸可调的纳米团簇由$\sim$ 13 nm（d）晶体取向的纳米颗粒组成。针对从单个胶体纳米颗粒（$ϕ$ = 0.47）到簇（$ϕ$ = 0.72）的无机磁性相的增加的体积分数$ϕ$检查相互作用效应。后者的冷冻液体分散体在300 K下表现出弱的亚铁磁行为。比较穆斯堡尔光谱研究表明，团簇内的相互作用发挥作用。一个新的见解出现从集群温度依赖的交流磁化率，显示两个最大值在$χ$“（T），具有很强的频率色散。标度律分析以及所观察到的记忆效应表明，在T $_{B}$ $\sim$ 160-200 K时，超自旋玻璃态进入，而在较低温度下，表面自旋玻璃冻结在T $_{f}$ $\sim$ 40- 70 K。在这样的纳米粒子组装系统中，随着$ϕ$的增加，蒙特卡罗模拟证实了粒子间偶极相互作用和组成纳米粒子表面自旋无序在新兴的自旋玻璃动力学中的作用。
2013-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Formation of Dipolar Metal Nanoclusters
用密度泛函理论研究了Ag $_3$和Ag $_4$团簇在$α$ -Al $_2$ O $_3$（0001）表面的吸附.在每个吸附簇内，存在两种不同的簇-表面相互作用。我们发现，银团簇同时形成与表面氧的离子键和与表面铝的金属间键。在单个金属纳米颗粒内同时形成不同的电子结构基序被称为“偶极纳米团簇”。这种共存归因于Ag-Al和Ag-O键的相似键结构，并强调了其在纳米催化中的重要性。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Angular momentum transfer from swift electrons to non-spherical nanoparticles within the dipolar approximation
本研究基于经典电动力学和偶极近似，探讨了快电子向非球形金属纳米颗粒（球体和Platonic Solids）的角动量转移，发现不同几何形状对等离激元共振和角动量转移有显著影响，为电子镊子技术提供了应用前景。
2024-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Superparamagnetism and Spin Glass Dynamics of Interacting Magnetic Nanoparticle Systems
磁性纳米粒子的物理性质已被研究，重点是偶极粒子间相互作用的影响。对于弱耦合的纳米粒子，热力学微扰理论推导出的线性平衡磁化率，零场比热和平均的本地偶极场的解析表达式。通过引入偶极场的平均值，在一个单一的粒子的弛豫速率的表达式，证明了一个非平凡的依赖的超顺磁阻塞的阻尼系数。这种阻尼依赖性解释的偶极场的横向分量所产生的非轴对称的潜力。从自旋玻璃行为的角度对强相互作用纳米粒子系统进行了实验研究。在由冷冻的铁磁流体组成的样品中，由于颗粒位置和各向异性轴取向的随机性而产生无序和挫折。强相互作用的FeC系统表现出自旋玻璃相变的临界动力学特性。观察到与常规自旋玻璃相似的老化、记忆和复原现象，但复原效应比Ag（11at%Mn）Heisenberg和Fe_{0.5} Mn_{0.5} TiO_3 Ising自旋玻璃弱得多。强相互作用的纳米颗粒系统和两个自旋玻璃样品的非平衡动力学的差异进行了讨论的各向异性和不同的时间尺度，由于更长的微观翻转时间的磁矩比原子自旋。
2003-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetic relaxation in a model of interacting nanoparticles in terms of microscopic energy barriers
利用蒙特卡罗模拟研究了具有偶极相互作用的单畴粒子系统的磁弛豫。我们表明，所谓的$T\ln(t/τ_0)$方法可以扩展到相互作用的系统和如何，从计算的主松弛曲线，负责松弛的有效能量势垒分布可以得到。通过对系统有效能垒的直接计算，我们发现随着相互作用强度的增加，系统的弛豫行为从准对数态向幂律态转变，这是由于随着局域偶极场的增加，各向异性能垒减少，导致出现越来越多的小能垒。
2004-07-07 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
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
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
Crossover From Individual to Collective Magnetism in Dense Nanoparticle Systems: Local Anisotropy Versus Dipolar Interactions
本研究通过调控钴掺杂改变纳米颗粒各向异性，发现偶极相互作用与各向异性能的比值阈值约为130时发生个体到集体磁性交叉，并给出可预测行为的参数比值1.7。
2024-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization of nanomagnet assemblies: Effects of anisotropy and dipolar interactions
我们研究了各向异性和弱偶极相互作用对具有分布磁矩的纳米颗粒组装体的磁化强度的影响，即，在单自旋近似下的磁性纳米颗粒的组装，具有纹理或随机各向异性。自由粒子的磁化强度可以通过配分函数的数值计算来获得，也可以分别使用微扰理论和最陡下降近似在低场和高场状态下解析获得。在低场和高场的范围内，相互作用组件的磁化强度进行了解析计算，并使用蒙特卡罗技术进行了数值计算。组件磁化强度的近似解析表达式，其中考虑到偶极相互作用，温度，磁场，和各向异性。各向异性和偶极相互作用的影响进行了讨论，并从朗之万定律，他们所带来的偏差进行了调查，并说明了现实的组件与对数正态分布的时刻。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Curie-Weiss behavior and the "interaction" temperature of magnetic nanoparticle ensembles: local structure strongly affects the magnetic behavior
本文从理论上证明磁性纳米颗粒集合体的表观相互作用温度可由颗粒聚集、偶极相互作用及各向异性易轴排列等局域结构因素产生，即使颗粒间无相互作用也可能测得该温度。
2024-07-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonmonotonic Evolution of the Blocking Temperature in Dispersions of Superparamagnetic Nanoparticles
我们用蒙特卡罗方法模拟偶极相互作用对单分散超顺磁性$γ-Fe_{2}O_{3}$纳米粒子组装的影响。我们已经确定了一个临界浓度c*，这标志着两个不同的制度之间的过渡的阻塞温度（$T_{B}$）的演变与粒子间的相互作用。在低浓度（c < c*）下，磁性颗粒表现为具有恒定$T_{B}$的理想非相互作用系统。在浓度c > c* 时，偶极能增强各向异性能垒，并且$T_{B}$随着c的增加而增加，使得需要更高的温度来达到超顺磁状态。我们的结果与经典粒子模型和实验的拟合支持了两种不同区域的存在。我们的数据可能有助于理解文献中明显矛盾的结果。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic simulation of neutron scattering from spherical nanoparticles: Effect of pore-type defects
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Ghent University（根特大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Rutherford Appleton Laboratory（拉瑟福德·阿普尔顿实验室）
本研究通过微磁模拟探究孔隙型缺陷对球形磁性纳米颗粒中子散射特性的影响，考虑多种磁相互作用，分析缺陷特征、偶极能作用及尺寸分布效应，为相关实验提供参考。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of single nanomagnets: EMCD on FePt nanoparticles
能量损耗磁性手性二向色性（EMCD）允许在纳米尺度上量化材料的磁性。它示出，与模拟的支持，有助于确定一个成功的实验的最佳条件，并在实施测量程序，有效地降低噪声地板，EMCD测量可以推向定量磁测量，甚至对个别纳米粒子。用这种方法，在一个单一的L $1_0$有序的FePt纳米粒子的铁原子的轨道自旋磁矩的比例被确定为${m_l}/{m_s} = 0.08 \pm 0.02$。这一发现与XMCD系综测量的结果有很好的定量一致性。
2016-05-11 cond-mat.mtrl-sci
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
Unified model of hyperthermia via hysteresis heating in systems of interacting magnetic nanoparticles
我们提出了一个一般性的研究频率和磁场依赖性的特定的热功率在磁场驱动的磁滞循环在磁性纳米粒子与生物医学中的热疗应用。采用具有自然时间尺度的动力学Monte-Carlo方法使我们能够超越小驱动场振幅和可忽略的粒子间相互作用的假设，这是基于线性响应理论的标准方法适用性的基础。该方法捕获的超顺磁性和完全滞后制度和它们之间的过渡。我们的研究结果揭示了意想不到的偶极相互作用引起的比热功率的增强或抑制，依赖于粒子的固有统计特性，这不能用标准理论来解释。虽然实际的加热功率是很难预测的，因为相互作用的影响，最佳加热是在超顺磁性和完全滞后制度之间的过渡区。
2014-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Nanoparticle Size Distribution Quantification: Results of a SAXS Inter-Laboratory Comparison
我们提出了第一个世界范围内的实验室间比较小角X射线散射（SAXS）的纳米粒子尺寸。该比较中的被测量是平均颗粒半径、尺寸分布宽度和颗粒浓度。所研究的样品由分散的银纳米粒子，由聚（丙烯酸）的稳定聚合物壳包围。银核在X射线散射图案中占主导地位，导致使用以下方法确定其半径尺寸分布：i）Glatter的间接傅立叶变换方法，ii）使用SASfit的经典模型拟合和iii）使用McSAS的Monte Carlo拟合方法。将这三种方法应用于收集的数据集产生一致的平均数和体积加权核心半径R $_n$ = 2.76 nm和R $_v$ = 3.20 nm，分别。粒子的对数正态半径分布的相应宽度为$σ_n$ = 0.65 nm和$σ_v$ = 0.71 nm。使用该方法测定的颗粒浓度为3.00 $\pm$ 0.38 g/L（4.20 $\pm$ 0.73 $\times$ 10 $^{-6}$ mol/L）。我们表明，结果略有偏差的数据评估程序的选择，但没有发现实质性的差异，从测量的数据在非常广泛的仪器的结果：参与实验室在同步加速器SAXS光束线，商业和自制的仪器都能够提供高质量的数据。我们的研究结果表明，SAXS是一个合格的方法，揭示粒度分布在20纳米以下的区域（至少），遥不可及的大多数其他分析方法。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Zero-field magnetization reversal of two-body Stoner particles with dipolar interaction
纳米磁性最近引起了爆炸性的关注，特别是因为在信息产业中的巨大潜在应用，例如新的硬盘技术，赛道存储器[1]和逻辑器件[2]。最近的技术进步[3]允许制造单畴磁性纳米颗粒（Stoner颗粒），其磁化动力学已经在实验和理论上被广泛研究，涉及磁场[4-9]和/或通过自旋极化电流[10-20]。从工业的角度来看，重要的问题包括降低临界开关场$H_c$，以及实现短的反转时间。在这里，我们预测一个新的技术前景：$H_c$可以显着降低（包括$H_c=0$）通过适当的工程偶极-偶极相互作用（DDI）在两个同步的斯通纳粒子的系统。在这里，在修改的Stoner-Wohlfarth（SW）限制，上述两个目标都可以实现。实验的可行性，实现我们的建议，说明了钴纳米粒子的例子。
2010-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dynamics of single domain Ni nanoparticles
用交流磁化率\c{hi}（T）与频率f的关系研究了用改进的溶胶-凝胶法制备的Ni纳米颗粒在非晶SiO2基体中的动态磁性。对于具有相似平均半径~ 3-4 nm的样品，对于~ 1.5和5 wt.%的Ni浓度，观察到阻断温度从TB ~ 20 K增加到~ 40 K，分别分配给偶极相互作用的影响。同相\c{hi}“（T）和异相\c{hi}“（T）最大值均遵循热激活Néel-Arrhenius模型的预测。对于1.5重量%的聚乙烯，从\c{hi}“（T）对f数据推断的有效磁各向异性常数Keff为1.5重量%。Ni样品的磁晶各向异性值接近块体Ni，表明在本样品中表面效应可以忽略不计。此外，偶极相互作用的贡献，总各向异性能Ea在样品中有5重量%，镍被发现是可比的内在磁晶各向异性障碍。
2011-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
On the phase diagram of a three-dimensional dipolar model
用回火蒙特卡罗模拟研究了面心立方晶格上单轴各向异性偶极子系综在零外场下的磁相图。单轴各向异性的特征在于易磁化轴的随机分布，并且其大小$λ_u$是无序和因此挫折的驱动力。因此，在温度、$λ_u$平面中考虑了分离顺磁、铁磁和自旋玻璃区的相图。在这里，我们解释这个相图中的更方便的变量，即裸偶极相互作用和各向异性能量$ε_d$和$ε_u$一方面和体积分数$Φ$另一方面，并比较结果与相应的随机分布的粒子在各向异性的情况下。我们还显示的性质，在低温下达到的FCC晶格上的偶极子的合奏的偶极耦合和纹理的易轴分布时，后者不再是随机的有序相。该系统的目的是模拟磁性纳米粒子的超晶体的磁相图。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Finite dipolar hexagonal columns on piled layers of triangular lattice
我们用蒙特卡罗模拟研究了磁性纳米粒子的自旋系统，这些自旋系统代表了磁性纳米粒子之间仅通过偶极-偶极相互作用相互作用的磁矩。在本文中，我们的目标是了解有限尺寸效应的磁性纳米粒子排列在六角形柱切割的紧密堆积结构或从那些单轴压缩。在具有真正的密堆积结构的柱中，我们观察到一个单一的涡旋状态，这也是以前在有限的二维系统中观察到的。另一方面，在层间距离为密堆积层距离的$1/\sqrt{2}$倍的体系中，我们发现了依赖于层数的基态。这种依赖性是由有限尺寸效应引起的，并且与相应的体系统中的取向转变有关。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dependence of Exchange Bias on Interparticle Interactions in Co/CoO Core/shell Nanostructures
本文研究了Co/CoO核/壳纳米结构中交换偏倚效应对颗粒间相互作用的依赖性，发现通过改变体积分数可调控颗粒间偶极与交换作用，进而显著影响矫顽力和EB场，在浓缩组件中偶极场叠加增强单向各向异性。
2024-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Field Dependence of Blocking Temperature in Magnetite Nanoparticles
在<d>KOH溶液中，通过Fe（II）和Fe（III）盐与聚乙烯醇（PVA）共沉淀法合成了平均粒径为5 nm的球形纳米磁铁矿颗粒。所得到的干粉显示超顺磁性（SPM）的行为，在室温下，与过渡到一个封闭的状态在TB ~ 45 K的外加场Happ = 500 Oe。偶极相互作用的影响进行了研究，通过测量TB的依赖性上的外加场Hap和驱动交流场的磁化率数据。一个热激活模型已被用来拟合的动态数据，以获得单粒子的能量势垒Ea = KeffV，使我们能够估计偶极相互作用的单粒子有效磁各向异性Keff的贡献。为了画出H-T图的过渡轮廓线，我们测量了TB与Hap的依赖关系。在低场和高场下发现了（TB-T0）~Hλ依赖性的两个不同区域，这可以在纯SPM弛豫时间（Néel-Brown）景观中理解。TB（H）数据显示，当外加磁场为\approx 550 Oe时，从λ = 2/3到λ ~2的交叉。
2011-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Interplay between surface anisotropy and dipolar interactions in an assembly of nanomagnets
我们研究了取向各向异性纳米磁体的单分散组装体中表面各向异性和偶极相互作用的影响之间的相互作用。我们推导出渐近公式的组装磁化考虑到温度，外加磁场，核心和表面各向异性，和偶极粒子间的相互作用。我们发现，表面各向异性和偶极相互作用之间的相互作用是很好地描述了这里导出的组装磁化的分析表达式：管理的表面和偶极贡献的两个参数的产品的整体符号决定是否内在和集体条款竞争或有协同效应的磁化。这通过低浓度极限下的$γ-Fe_{2}O_{3}$纳米颗粒组装体的磁化曲线来说明。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall 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$α…
2021-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Dipolar Interaction Effect in Two-Dimensional Magnetic Nanostructures
利用数值模拟研究了二维纳米粒子系综（$l^{}_x\times l^{}_y$）中的面外无序强度$Δ$、偶极相互作用强度$h^{}_d$对磁性的影响.这种位置缺陷在实验中被大量观察到。超顺磁特性是占主导地位的可忽略的和弱的相互作用强度$h^{}_d$，不考虑$Δ$和系统的纵横比$A^{}_r=l^{}_y/l^{}_x$。在正方形纳米颗粒的测定中，双回路磁滞曲线，反铁磁耦合占主导地位的特征，出现大的$h^{}_d$和$Δ(\%)\leq5$。值得注意的是，足够强度的偶极相互作用驱动从反铁磁到铁磁的磁序，具有大的$Δ$和$A^{}_r\leq4.0$，导致磁滞回线面积的增强。另一方面，在具有巨大$A^{}_r$的系统中，铁磁耦合随着$h^{}_d$而增加。因此，滞后回线是巨大的，即使具有中等的$h^{}_d$。矫顽场$μ^{}_oH^{}_c$、剩磁$M^{}_r$和热释放量$E^{}_H$（由于磁滞）随这些参数的变化也表明了自然偶极相互作用的转变。即使是大的$h^{}_d$和小的$A^{}_r$，它们也是显著的，表明反铁磁耦合占主导地位。有趣的是，由于铁磁相互作用，$Δ$和大$h^{}_d$的这些增强。值得注意的是，即使在高度各向异性系统中具有中等的$h^{}_d$并且外部场沿着样品的长轴，它们也是非常显著的。这些结果可以帮助实验者解释在这种系统中观察到的不寻常的磁滞特性，并且在数…
2021-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantification of the helical morphology of chiral Au nanorods
无机纳米颗粒和纳米结构中的手性已经获得了越来越多的科学兴趣，因为可以调节它们与左旋和右旋圆偏振光不同地相互作用的能力。在一些情况下，假设旋光性源自纳米材料的手性形态。然而，量化几十纳米大小的物体的手性程度远非简单。电子断层扫描提供了可能性，忠实地检索纳米材料的三维形态，但只有定性的解释手性纳米粒子的形态已经成为可能。我们在此介绍一种方法，使我们能够量化复杂的手性纳米材料的螺旋度，基于螺旋的几何性质。我们表明，在单粒子水平上的分析可以提供显着的洞察手旋光性质的起源。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface effects in nanoparticles: application to maghemite $γ$-Fe_{2}O_{3}
我们提出了一个微观模型的磁赤铁矿（$γ$ % -Fe $_{2}$ O $_{3}$）类型的纳米粒子，并进行经典的蒙特卡罗模拟的磁性。由于穆斯堡尔谱和高场磁化强度的结果，我们认为粒子是由一个核心和一个恒定厚度的表面壳层组成的。粒子中的磁状态由各向异性的经典Dirac-Heisenberg模型描述，包括交换和偶极相互作用以及体和表面各向异性。我们考虑椭球（或球形）粒子的情况下，在表面上的自由边界。使用恒定厚度（$\sim 0.35$ nm）的表面壳层，我们改变颗粒的尺寸和研究的净磁化强度的热行为和空间行为的表面磁无序的效果。我们研究了在不同的交换耦合常数的表面与核的比率的表面“临界区域”的移位。它还表明，局部磁化强度的分布具有很强的温度依赖性，表面各向异性是responsible的磁化强度在低温下的非饱和。
2000-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of nanoparticles compacts with controlled broadening of the particle size distribution
二元随机压块与不同比例的小（体积V）和大（体积2V）裸磁赤铁矿纳米粒子（NP）被用来调查可控地扩大粒度分布的磁性NP组件的磁性能与强偶极相互作用的效果。一系列的八个随机混合物的高度均匀的9.0和11.5 nm直径的磁赤铁矿颗粒制备的热分解进行了研究。尽管在混合样品中的尺寸分布严重加宽，定义明确的超自旋玻璃化转变温度在整个系列中观察到，它们的值与大颗粒的重量分数线性增加。
2017-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Metal enhanced fluorescence in rare earth doped plasmonic core-shell nanoparticles
本文从理论和数值计算两方面研究了稀土离子掺杂的等离子体核壳纳米粒子的金属增强荧光。设计颗粒形状和尺寸以使整个掺杂壳的平均增强因子（AEF）最大化。我们发现，最高的增强（11在可见光和7在近红外）是通过调整偶极或四极粒子共振的稀土离子激发波长。此外，计算出的AEFs相比，在文献中报道的实验数据，在类似的条件下（等离子体介导的增强）或当涉及金属-RE能量转移机制。
2013-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
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
Magnetic properties of Fe3O4 nanoparticles coated with oleic and dodecanoic acids
合成了油酸（OA）和十二烷酸（DA）包覆的Fe 3 O 4磁性纳米粒子（NP），并通过透射电镜（TEM）、磁化强度M和交流磁化率测量对其进行了研究。OA涂覆的样品用不同的磁性浓度（78、76和65%）生产，DA样品用63%的Fe 3 O 4生产。来自TEM的图像表明NP具有近球形几何形状和平均直径约5.5nm。在不同的外部磁场H下，在零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）工艺中进行的磁化测量在ZFC曲线中的给定温度TB处表现出最大值，其取决于NP涂层（OA或DA）、磁铁矿浓度和H。温度TB随着H的增加而单调降低，并且对于给定的H，磁铁矿浓度的增加导致TB的增加。所观察到的行为与NP之间的偶极相互作用（DI）有关，这似乎是所有研究样品中的一个重要机制。这一点得到了交流磁化率Xac测量结果的支持，其中不同频率的X'峰值温度遵循Vogel-Fulcher模型，这是偶极相互作用系统中常见的特征。具有不同涂层和磁铁矿浓度的样品的H与TB/TB（H=0）的曲线塌陷成通用曲线，表明样品的定性磁性行为可以由NP本身描述，而不是涂层或偶极相互作用的强度。在TB以下，M与H的曲线示出了随着温度降低而单调增加的矫顽场（HC）。饱和磁化强度（MS）遵循布洛赫定律和MS值在室温下高达78 emu/g的估计，结果对应于约80%的体值。给定样品的M/MS与H/T曲线的重叠和高温下的低HC表明研究的所有样品中存在超顺…
2010-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Phase Distribution Governs Exchange Bias in Multiphase Magnetic Nanoparticles
Ecole Centrale School of Engineering, Mahindra University（印度马欣德拉大学埃科尔中央工程学院）；School of Physics, Department of Condensed Matter and Materials Physics, Aristotle University of Thessaloniki（希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学凝聚态与材料物理系物理学院）；Center for Interdisciplinary Research and Innovation, Aristotle University of Thessaloniki（希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学跨学科研究与创新中心）；Department of Physics, Jai Prakash University（印度贾伊·普拉萨克大学物理系）；Department of Applied Physics, KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院应用物理系）
通过气相合成、磁学表征和第一性原理自旋动力学模拟，揭示Ni-Cr/NiO纳米颗粒中交换偏置由铁磁与反铁磁相的纳米空间分布和界面拓扑决定，而非简单相存在。
2026-06-26 cond-mat.mtrl-sci
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
Elastic interactions between colloidal microspheres and elongated convex and concave nanoprisms in nematic liquid crystals
我们研究了不同形状和尺寸的胶体颗粒分散在一种非线性流体中时的相互排列和相互作用。凸五边形和凹星形纳米棱柱和微球诱导偶极或四极指向矢结构。随之而来的弹性对之间的相互作用的微球和纳米棱镜是高度依赖于纳米粒子的形状是全方位的吸引力的凸棱镜，但强烈的各向异性的凹棱镜。由于球形颗粒引起的弹性形变导致复杂形状的纳米颗粒在远大于微球尺寸的距离处的明确的排列。我们的特征的弹性对相互作用力，扭矩和结合能的距离和角度的依赖性。所研究的弹性介导的自组装金属和介电纳米粒子具有不同的形状和大小开辟了新的可能性，自组装为基础的制造结构介观复合材料与预先设计的性能。
2016-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
