Collective states of interacting ferromagnetic nanoparticles
本文采用磁测法、电阻法和数值模拟方法研究了非连续磁性多层膜[CoFe/Al_2O_3]。软铁磁性Co_（80）Fe_（20）纳米颗粒嵌入抗磁性绝缘α-Al_2 O_3基体中，可以被认为是均匀磁化的超自旋，表现出尺寸（即矩）、位置和各向异性的随机性。缺乏内部粒子的核心表面排序，一般冻结过程中遇到的集体状态，而不是个别粒子阻塞。随着粒子密度的增加，首先观察到超自旋玻璃，然后观察到超铁磁畴态行为。相图类似于稀无序铁磁体的相图。给出了各个阶段的识别标准。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Melting, bubble-like expansion and explosion of superheated plasmonic nanoparticles
本研究利用时间分辨相干衍射成像观测气相银纳米粒子在等离激元共振加热下的熔化、空化与爆炸碎裂现象，并结合分子动力学模拟揭示不同结果仅取决于亚稳态过热液体稳定性极限的越过情况。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Control and tunability of magnetic bubble states in multilayers with strong perpendicular magnetic anisotropy at ambient conditions
磁泡螺旋度通过拓扑上平凡的瞬态反转提供了额外的自由度，有望发展多维磁存储器。这一概念的一个关键要求是在环境条件下应用兼容的基板上的气泡状态的稳定。在目前的工作中，我们证明了一个稳定的程序，在高垂直磁各向异性的Reynolds泡态[（Co（0.44nm）/Pt（0.7nm）] $_X$，X = 48，100，150多层膜的Si/$_2$衬底上，通过探索不同强度和角度的外磁场（$H_\mathrm{m}$）相对于膜表面法线（$θ$）的效果。通过这两个参数的系统变化，我们表明，recrystallized气泡密度和平均气泡直径可以仔细调整和优化每个样品。我们的协议的基础上的磁力测量只揭示了在$H_\mathrm{m} = 0.87 H_\mathrm{s}$（$H_\mathrm{s}$是磁饱和场）和$θ=60^\circ - 75^\circ$的所有$X$的最大3736域/100 $μ$ m $^2$的X = 48的样品的重介电气泡状态。实验观察的支持下，考虑到纳米级的横向晶粒结构的多层磁控溅射沉积合成的微磁模拟，从而帮助理解在这些系统中发现的气泡状态的不同密度。
2022-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and Verwey transition in magnetite nanoparticles in thin polymer film
利用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、电子顺磁共振（EPR）和静态磁测量等技术研究了聚乙烯醇（PVA）薄膜中磁性纳米颗粒的磁性和结构特性。纳米颗粒具有明确的结晶度，并且在室温下是超顺磁性的。它们的粒径分布具有明显的对数正态分布规律（平均粒径在5-7 nm附近）和在70-80 nm附近的轻微最大值。EPR谱和静态磁化强度数据表明，在130 K（对应于Verwey转变）和200 K之间存在明显的异常。得到的实验数据可以理解的基础上的半金属电子结构，磁各向异性的复杂的温度行为，以及“弱磁电子”的磁铁矿子晶格的影响。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties and spin structure of MnO single crystal and powder
零场冷却（ZFC）/场冷却（FC）磁化曲线的块体MnO单晶显示出一个特殊的峰在低温（~ 40 K）类似于观察到的低温峰在MnO纳米颗粒。为了研究这个峰的起源，MnO单晶的自旋结构进行了研究，并与单相粉末样品使用磁力计和极化中子散射进行了比较。磁性测量和极化中子衍射结果都证实了粉末和单晶在Néel温度T_N为118 K时的反铁磁（AF）相变。然而，在单相MnO粉末中没有观察到ZFC/FC磁化曲线中的低温峰。为了更好地了解所观察到的行为，交流磁化率测量已被采用。我们的结论是，清晰的峰的磁信号从单晶起源于少量的亚铁磁性（FiM）Mn 2 O3或Mn 3 O 4杂质，这是生长在MnO晶体孪晶之间的界面。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Investigation on Structural, Optical, Thermal, and Magnetic Properties of Bismuth Ferrite Nanoparticles Synthesized at Lower Annealing Temperature
本研究采用溶胶-凝胶法在较低退火温度下合成纯相铁酸铋纳米颗粒，系统表征其结构、光学、热学和磁学性质，发现带隙为2.26-2.60 eV且呈弱磁性。
2025-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Explosive Formation and Dynamics of Vapor Nanobubbles around a Continuously Heated Gold Nanosphere
我们形成亚微米大小的蒸汽气泡周围的一个单一的激光加热金纳米粒子在液体中，并通过探测激光的光学散射监测它们。在快速的、由惯性控制的膨胀之后，是一个较慢的收缩，并在几十纳秒后消失。在较窄的照明功率范围内，气泡时间迹线显示出清晰的回波特征。我们将其归因于最初爆炸时释放的声波，并被距离粒子数百微米的平坦界面反射。回声会引发新的爆炸。通过适当的加热强度的时间曲线，可以达到具有围绕加热的纳米颗粒的蒸汽壳的纳米气泡的稳定状态。稳定的纳米气泡可以在光声显微镜中具有光调制和增强的光声耦合的原始应用。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Dissipation in Ferrofluids
本文系统综述了铁磁流体中磁能耗散的理论机制，提出统一解释框架，并通过磁测量与频率依赖量热实验的对比验证了耗散预测的准确性。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Multilayer metamaterials with mixed ferromagnetic domain core and antiferromagnetic domain wall structure
本研究通过调控多层基合成反铁磁超材料的层间交换能，实现了铁磁畴核与反铁磁畴壁混合的纳米磁织构，为磁畴设计及磁织构功能开发提供了新思路。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Emergent super-antiferromagnetic correlations in monolayers of Fe3O4 nanoparticles throughout the superparamagnetic blocking transition
该研究通过X射线共振磁散射发现Fe3O4纳米颗粒自组装体中存在颗粒间反铁磁关联，其强度随颗粒尺寸增大而增强，并在超顺磁阻塞转变中显著放大。
2023-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion generation from irreversible fission of stripes in chiral multilayer films
竞争相互作用在无数的凝聚态系统中产生有限尺寸的纹理，通常形成细长的条纹或圆形气泡域。由场或温度驱动的条纹相和气泡相之间的转变预期在性质上是可逆的。在这里，我们报告的手性Co/Pt为基础的多层膜，已知主机Néel skyrmions，使用显微镜，磁强计，和微磁模拟的纳米级自旋纹理的类似过渡的独特字符。随着场的增加，单个条纹分裂成多个skyrmion，这种转变表现出宏观上的不可逆性。至关重要的是，在场反转时，skyrmion不会融合回条纹，许多skyrmion会保持它们的形态直到零场。宏观不可逆性和微观零场skyrmion密度都由决定手征畴稳定性的热力学材料参数决定。这些结果建立了热力学和微观框架下的环境skyrmion生成和稳定性的手性多层膜，并提供直接的方向，其功能化的设备。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cell death induced by the application of alternating magnetic fields to nanoparticle-loaded dendritic cells
在这项工作中，主要的，单核细胞衍生的树突状细胞（DC）摄取氧化铁磁性纳米粒子（MNP）的能力进行了评估，并在这些MNP负载的DC使用外部交变磁场（AMFs）诱导选择性细胞死亡的策略。与对照样品相比，在培养5天后，未观察到负载MNP的DC的细胞活力的显著降低。通过磁力测定法测量掺入细胞质中的MNP的量，其证实每个细胞上载1至5 pg的颗粒。这些MNP的细胞内分布，通过透射电子显微镜评估，被发现主要是内体结构。然后使这些细胞经受AMF 30分钟，并检测空白DC（即，不含MNP）基本上保持不受影响。然而，在相同的30分钟暴露于AMF后，观察到先前负载有MNP的DC的存活率从约90%显著降低至2-5%。使用具有正（NH 2+）或负（COOH-）表面官能团的MNP获得相同的结果。尽管AMF对负载MNP的DC的应用诱导了大量细胞死亡，但掺入的磁性颗粒的量并没有提高细胞培养物的温度。使用扫描电子显微镜观察到磁场应用后细胞结构的明显形态学变化。因此，由MNP产生的局部损伤可能是AMF下MNP负载的DC选择性细胞死亡的主要机制。基于这些细胞逃避网状内皮系统的能力，这些复合物与AMF的结合应被认为是肿瘤治疗的潜在有力工具。
2011-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph q-bio.CB
Bottom-up strategies for the assembling of magnetic systems using nanoclusters
在纳米粒子研究杂志（JNR）20周年的框架内，我们的目标是从20年前的历史背景出发，并给出一些最近的结果和观点，关于使用低能团簇束沉积（LECBD）技术从气相中预先形成的团簇制备纳米磁体。在本文中，我们专注于我们的注意力在不同的矩阵嵌入的典型情况下的Co团簇，以研究界面磁各向异性和磁相互作用作为体积浓度的函数，并通过两个例子的二元金属3d-5d TM（即CoPt和FeAu）团簇组装的静态电流和前景，以说明尺寸相关的和纳米合金现象的磁性能在定义良好的质量选择团簇。使用各种实验技术，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM），超导量子干涉仪（SQUID）磁强计，以及同步加速器技术，如扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）和X射线磁圆二色性（XMCD）的结构和磁性的这些集群组件进行了研究。根据纳米颗粒和基质的化学性质，我们观察到不同的磁响应相比，他们的散装同行。特别是，我们展示了有限尺寸效应（尺寸减小）如何增强它们的磁矩，以及纳米合金中的特定弛豫如何影响它们的磁各向异性。
2019-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Mesenchymal Stem Cell Response with Preserved Biocompatibility via (MnZn)Ferrite--Polyacrylonitrile Composite Nanofiber Membranes
本研究通过静电纺丝技术制备了嵌入Fe2O3和MnZn铁氧体纳米颗粒的聚丙烯腈复合纳米纤维，表征显示其具有增强的界面性能、双电层电容和磁性，且对人骨髓间充质基质细胞保持良好生物相容性，在靶向给药、MRI和磁热疗等生物医学领域具有广阔应用前景。
2025-06-27 cond-mat.mtrl-sci q-bio.CB q-bio.QM
The complete micromagnetic characterization of asymmetrically sandwiched ferromagnetic films
铁磁薄膜的磁性在纳米尺度下由交换刚度、各向异性和磁场的影响决定。由于表面破坏反转对称性，额外的有效手性交换在任何磁性纳米结构中无所不在。这些所谓的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions，Dzyaloshinskii-Moriya interactions）会微妙或间接地影响所有不均匀的磁性状态。例如，在一个示例中，DMIs引起旋转方向的手性选择，并且可以固定畴壁（DW）中的磁化的局部旋转轴。但是，它们也可以稳定完全不同的扭曲磁结构。手征Skyrmions是一种二维粒子状拓扑孤子，是这些物体中最小的一种，目前被认为是新型自旋电子器件中可能的信息载体。观察和量化的手性交换效应提供了一个突出的点，在理解磁性薄膜和其他纳米结构。一种简单可靠的方法来确定非对称薄膜的材料参数--介电常数是目前研究的关键问题。在这里，我们提出了一个实验方法来确定一套完整的微磁参数。准静态克尔显微观察DW蠕变运动和平衡的圆形磁性物体的大小与标准的磁力测量相结合，以获得一致的一组这些材料的参数在多晶磁膜系统，即CrOx/Co/Pt堆栈。这些薄膜的量化微磁模型确定的圆形磁性物体，所看到的光学显微镜，作为普通的气泡域与同手性壁。根据微磁学计算，这些薄膜中的手性Skyrmions稳定的直径在40- 200 nm范围内，太小而不能用光学显…
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci
