Controlling magnetisation's reversal mechanism and hyperthermia efficiency in core/shell magnetic nanoparticles by tuning the interphase coupling
磁性粒子热疗，其中胶体纳米结构暴露于交变磁场，是一种有前途的癌症治疗方法。不幸的是，热疗的临床疗效尚未优化。因此，积极寻求改善磁性粒子热疗的途径，例如设计由不同相材料组成的混合结构。在这里，我们证明了增强的热疗效率在相对较大的球形Fe/Fe-氧化物核/壳纳米粒子通过操纵核和壳相之间的相互作用。对直径在30-80 nm范围内的示例性样品的实验结果表明滞后损失与观察到的温度升高速率的直接相关性，最大效率为约0.9 kW/g。的绝对颗粒尺寸，核/壳比，和薄的方铁矿夹层的插入，被证明有强大的影响上的比吸收率。通过将我们的测量结果与微磁计算结果进行比较，我们揭示了拓扑非平凡磁化反转模式，在这种模式下，粒子间的相互作用变得可以忽略不计，聚集体的形成被最小化，并且转化为热量的能量增加。这一信息迄今为止一直被忽视，与均匀粒子的现有知识形成鲜明对比。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Hyperthermia with Fe3O4 nanoparticles: the Influence of Particle Size on Energy Absorption
我们研究了一系列平均粒径为3 ~ 26 nm的Fe 3 O 4磁性纳米粒子的磁性和功率吸收特性<d>。加热实验作为粒度的函数揭示了比功率吸收（SPA）值的强烈增加，为<d>= 25-30 nm的颗粒。另一方面，这些MNP的饱和磁化强度MS值对于大于10 nm的颗粒保持基本恒定<d>，表明吸收机制不由MS确定。获得的最大SPA值为130 W/g，对应于平均尺寸值为17和26 nm的双峰颗粒分布。
2013-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic simulations of clusters of nanoparticles with internal structure: Application to magnetic hyperthermia
对内部结构由纳米棒组成的氧化铁纳米颗粒团簇的动态磁滞回线进行了微磁学模拟，并与目前广泛使用的宏观自旋近似进行了比较。这种计算允许纳米棒组成的纳米粒子是由先前开发的粗粒化方法的基础上的重整化群的方法。重点应用于磁热疗，我们表明，静磁相互作用提高了纳米粒子在链和三角形的加热性能，并降低在fcc安排的加热性能。复杂NP的三角形和面心立方系统的磁滞回线不能在宏观自旋近似下恢复，特别是在较小的粒子间距离下。对于三角形的安排，宏观自旋近似预测，静磁相互作用减少循环面积，在复杂的NP的情况下。个别纳米粒子和macrospins在集群中的局部磁滞回线的调查揭示了其邻居的几何形状对个人与集体磁响应，集群内的不均匀加热，以及模拟纳米粒子与内部结构和使用macrospin近似之间的进一步差异的影响。因此，捕获NP的内部物理和磁性结构对于某些应用是重要的。
2022-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Giant-spin nonlinear response theory of magnetic nanoparticle hyperthermia: a field dependence study
理解高场振幅电磁热损失现象是非常重要的，特别是在生物医学领域，因为热输送治疗计划可能依赖于仅在低场振幅下有效的分析模型。在这里，我们开发了一个非线性响应模型有效的单域纳米粒子的更大的颗粒尺寸和更高的场振幅相比，线性响应理论。得到了非线性磁化强度表达式和广义热损失功率方程，并与假设巨自旋假设的随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的精确解进行了比较.该模型是有效的热疗治疗窗口内，并预测最佳颗粒尺寸和不同的热损失场振幅指数的移位。实验热疗数据与不同的铁氧体基纳米粒子，以及三次谐波磁化数据支持的非线性模型，这也有影响的磁性粒子成像和磁测温。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall 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
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
Isothermal titration calorimetry as a powerful tool to quantify and better understand agglomeration mechanisms during interaction processes between TiO2 nanoparticles and humic acids
工程二氧化钛纳米粒子和苏瓦尼河腐殖酸之间的关联过程进行了研究，通过等温滴定量热法，并通过测量在绑定过程中允许确定的热力学（变化的焓，吉布斯自由能和熵）和反应（结合亲和力常数，反应化学计量）参数的交换热。我们的研究结果表明，强TiO 2-Suwannee河腐殖酸的相互作用是熵和philipically有利的放热结合反应，混合顺序也是一个重要的参数。高浓度的腐殖酸诱导同质团聚（“自”组装），并显示出有利于一个approximately驱动的协会过程。光散射技术也被认为是调查二氧化钛表面电荷的修改和团聚机制的影响。补丁和桥接机制被发现到形成大的团聚体，一旦实现电荷反转的TiO 2-腐殖酸复合物。此外，由于腐殖酸的两亲性，范德华相互作用也被发现在相互作用过程中起着重要的作用。
2015-09-14 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
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
Magnetic properties and energy absorption of CoFe2O4 nanoparticles for magnetic hyperthermia
研究了由Fe（acac）3和Co（acac）2在高温下热分解制备的3种CoFe 2 O 4纳米粒子的磁性和功率吸收特性。从磁化强度M（T）曲线估计的阻断温度TB跨越180 < TB < 320 K的范围，反映了这些纳米颗粒的大的磁晶各向异性。因此，在低温下观察到高矫顽场HC \approx 1.4 - 1.7 T。在交流磁场中进行的比功率吸收（SPA）实验表明，除了颗粒体积之外，有效磁各向异性是决定吸收效率的关键参数。对于平均尺寸为\approx 12 nm的纳米颗粒，获得高达98 W/g的SPA值。
2011-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.med-ph
Influence of X-ray Irradiation on the Magnetic and Structural Properties of Gadolinium Silicide Nanoparticles for Self-Regulating Hyperthermia
本研究探讨了高剂量X射线辐照对硅化钆（Gd5Si4）纳米颗粒磁性与结构的影响，发现辐照仅引发局部晶格畸变和磁性变化，但未改变其磁热效应和比损耗功率，证实了其在放疗和深空磁制冷中的稳定性。
2025-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Influence of particle size and agglomeration in solid oxide fuel cell cathodes using manganite nanoparticles
在这项工作中，我们研究了粒度和团聚的影响，在固体氧化物燃料电池阴极的性能与纳米粒子的La0.8Sr0.2MnO3。我们遵循基于液体混合方法的两条合成路线。在这两个程序中，我们引入了额外的试剂，以分离锰氧化物颗粒。我们通过电化学阻抗谱在对称（阴极/电解质/阴极）电池中评价阴极性能。通过用于阴极烧结的温度来调节粒度。我们的研究结果表明，颗粒的解聚，有助于提高阴极性能。然而，性能与颗粒尺寸的依赖性尚不清楚，因为对于每种合成路线获得了不同的趋势。作为一个共同特征，具有最低面积比电阻的阴极是在最高温度下烧结的阴极。该结果表明，与阴极/电解质烧结质量相关的附加因素与粒度的影响叠加，然而，需要进一步的工作来澄清该问题。通过解聚获得的增强表明，使用这种方法值得考虑用于开发高性能的固体氧化物燃料电池电极。
2018-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Towards a better understanding on agglomeration mechanisms and thermodynamic properties of TiO2 nanoparticles interacting with natural organic matter
采用等温滴定量热法研究了工程纳米颗粒与天然有机物的相互作用。以海藻酸钠和二氧化钛纳米粒子为工程纳米粒子，研究了天然有机物与二氧化钛纳米粒子的热力学缔合特性及其吸附、团聚机理。在pH值下测定或计算焓、熵和总自由能、反应化学计量和亲和结合常数的变化，其中TiO 2纳米颗粒表面电荷为正，而藻酸盐显示负结构电荷。我们的研究结果表明，TiO 2-藻酸盐的强烈相互作用本质上是熵驱动的，并且在放热结合反应中具有焓优势。反应的化学计量比和熵增益也被发现依赖于混合顺序。最后建立相关性之间的结合焓，反应的化学计量和zeta电位值确定的电泳迁移率测量。根据这些结果，提出了两种类型的团聚机制取决于混合顺序。发现在TiO 2分散体中添加海藻酸盐由于聚合物桥接而形成团聚体，而在海藻酸盐中添加TiO 2促进纳米颗粒的更单独的涂层。
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bone tumor suppression in rabbits by hyperthermia below the clinical safety limit using aligned magnetic bone cement
在临床安全的磁场参数下，在生理环境中证明纳米颗粒的高效交流（AC）磁场加热仍然是一个巨大的挑战，阻碍了磁热疗的临床应用。在这项工作中，我们报告了异常高的损耗功率的磁性骨水泥的临床安全极限下的交流场参数，将直流场取向的软磁Zn0.3Fe2.7O4纳米粒子与低浓度。在430 kHz、4kA/m的AC场下，具有0.2wt%纳米颗粒的定向骨水泥在180秒内实现了30 ℃的温度升高。这相当于比损耗功率值为327 W/g金属，固有损耗功率为47 nHm^2/kg，与随机取向的样品相比提高了50倍。高性能磁性骨水泥可有效抑制肿瘤在血液循环快速降温的新西兰白兔骨髓腔内的生长，并显著提高存活率。
2022-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Mechano-sysntesis and structural, magnetic and thermal characterization of $α$-Fe nanoparticles embedded in a Wüstite matrix
用于特定应用的磁性材料需要对其磁特性进行精确控制和全面了解。特别是，嵌入在多晶基体中的纳米颗粒由于通过界面相互作用效应调节磁性能的可能性而成为应用的良好候选者。本文采用高能机械球磨法，以铁粉和水为原料，制备了铁/方铁矿复合材料。通过X射线衍射、动态激光光散射、穆斯堡尔谱、场冷却和零场冷却曲线、磁化曲线和磁热疗对样品进行分析。基于结果，我们确定，所产生的样品是像铁纳米粒子嵌入在一个wüstite矩阵，具有高的时间稳定性，并显示出显着的功能，如交换偏置效应在低温下和有前途的温度在很短的时间间隔内达到考虑磁热疗时，$\sim 46\,^\circ$ C，成为一个有趣的候选人的生物应用，如用于癌症治疗。
2014-08-12 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
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
Co-loading of doxorubicin and iron oxide nanocubes in polycaprolactone fibers for combining Magneto-Thermal and chemotherapeutic effects on cancer cells
在对抗癌症的策略中，多治疗方法被认为是放置多种武器来抑制肿瘤的明智选择。在这项工作中，结合使用生物相容性支架时，磁热疗的化疗效果，我们已经建立了一种静电纺丝的方法来生产的聚己内酯纳米纤维负载磁性纳米粒子作为热介质，选择性激活下交替磁场和阿霉素作为化疗药物。纤维的生产与特殊的立方体形状的氧化铁纳米粒子（在立方体边缘15和23纳米）进行了研究，因为它们提供基准的临床磁热疗条件下的热性能。当包含在纤维中时，具有23 nm的纳米立方体，获得链中的排列。这种磁性纳米颗粒的线性结构类似于趋磁细菌产生的磁小体，我们的磁性纤维表现出与磁小体一样的显着加热效应。磁性纤维支架表现出优良的生物相容性成纤维细胞时，失踪的化疗剂，当不暴露于磁热，如活力测定。相反，含有磁性纳米立方体和阿霉素的纤维在暴露于磁热疗后对宫颈癌细胞显示出显著的细胞毒性作用。值得注意的是，这些测试是在临床使用的磁热疗场条件下进行的。如这里所示，在阿霉素敏感的宫颈癌细胞上，通过磁热疗的热损伤与治疗温度下阿霉素的增强扩散的组合负责更有效的肿瘤治疗。
2022-03-22 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Approaching the Physical Limits of Specific Absorption Rate in Hyperthermia Applications
本研究提出基于微磁模拟和机械流体建模的SAF-MDP设计，通过优化各向异性消除自旋翻转，逼近热疗比吸收率的理论极限，为癌症热疗开辟新途径。
2024-08-19 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
Understanding magnetic hyperthermia performance within the "Brezovich criterion": beyond the uniaxial anisotropy description
本研究针对磁热疗中常用的单轴各向异性近似的局限性，聚焦Brezovich准则下的小场场景，通过计算模型揭示磁晶各向异性、颗粒形状及颗粒间作用对发热性能的关键影响，呼吁改进相关理论模型。
2024-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic calculation of the f0 attempt frequency in Fe3O4 magnetite nanoparticles
本研究利用原子尺度自旋动力学参数化 Arrhenius–Néel 定律，计算立方各向异性 Fe3O4 纳米颗粒的尝试频率及其温度、体积和各向异性依赖。
2024-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Ultrathin Interface Regime of Core-Shell Magnetic Nanoparticles for Effective Magnetism Tailoring"
人们对使用磁性纳米颗粒将高频电磁能转换成热重新产生了兴趣。在过去的十年中，催化领域的许多例子，航空和汽车工程的轻质热塑性复合材料，以及生物医学应用，蓬勃发展。在最近的一封信“超薄界面制度的核壳磁性纳米粒子有效的磁性剪裁”，月亮等。DOI：10.1021/acs.nanolett.6b04016声称已经观察到一个新的界面自旋倾斜现象，在核壳铁氧体，推动加热效率超过10,000 W/g。如果这是真的，它代表了新的机会，进一步定制纳米制剂用于药物输送和选择性破坏肿瘤的高温。但在这里，我认为这些说法与物理事实不一致。
2017-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Superparamagnetic Superparticles for Magnetic Hyperthermia Therapy: Overcoming the Particle Size Limit
针对小尺寸超顺磁氧化铁颗粒的生物安全性问题与大尺寸颗粒超顺磁性缺失的矛盾，合成160-400 nm的多晶超颗粒，保留超顺磁性且SAR超250 W/g，为低剂量癌症磁热疗等应用提供新方案。
2024-11-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic properties of polypyrrole - coated iron oxide nanoparticles
采用溶胶-凝胶法制备了纳米氧化铁.在氧化铁-乙醇悬浮液中，吡咯单体在氧气存在下原位聚合，得到氧化铁-聚吡咯纳米复合材料。结构和磁性进行了研究，不同的吡咯浓度。通过XRD和FTIR分别证实了γ-氧化铁相和聚吡咯的存在。如TEM所示，发现涂覆样品的团聚相对减少得多。交流磁化率测量证实了超顺磁性行为。进行相互作用的模型系统的数值模拟进行估计的各向异性和比较有利的实验结果。
2004-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Tuning field amplitude to minimise heat-loss variability in magnetic hyperthermia
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 (iMATUS)）；Universitat de Barcelona and IN2UB（巴塞罗那大学和IN2UB）
研究通过理论分析磁场幅值与形状诱导各向异性散射对磁铁矿纳米颗粒组装体加热幅度和异质性的影响，发现25-30nm颗粒在中等磁场幅值下可实现局部损耗分散最小化，为优化磁超热疗系统提供指导。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci
An air-cooled Litz wire coil for measuring the high frequency hysteresis loops of magnetic samples : a useful setup for magnetic hyperthermia applications
介绍了一种低成本、简单的磁性样品高频磁滞回线测量装置。一个AMF的范围为6-100 kHz的振幅高达80 mT的利兹线线圈产生。后者是空气冷却使用强制空气的方法，所以没有水流是需要运行的设置。高频磁滞回线的测量使用拾波线圈和信号的数值积分系统。在6-56 kHz的频率范围内获得可再现的测量。铁氧体圆柱体和氧化铁纳米颗粒铁磁流体的测量实例。与其他测量方法的磁滞回线面积（复杂的磁化率，准静态磁滞回线和发热测量）的比较，并显示与此设置所获得的结果的一致性。这种设置是很好地适应磁热疗应用的磁性表征的胶体溶液的MNP。
2014-06-16 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Nanoscale mapping of internal magnetization dynamics reveals how disorder shapes heat generation in magnetic particle hyperthermia
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Ghent University（根特大学）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)（马德里材料科学研究所）；Physikalisch-Technische Bundesanstalt（德国联邦物理技术研究院）
研究通过结合AC磁性测量与动态微磁模拟，揭示了杂乱如何影响磁性粒子内部热量产生，发现颗粒尺寸是关键可调参数，影响热释放的大小和时空分布。
2026-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
$\mathrm{Fe}_{1-x}\mathrm{Ni}_x$ Alloy Nanoparticles Encapsulated inside Carbon Nanotubes: Controlled Synthesis, Structure and Magnetic Properties
在目前的工作中，不同的合成程序已被证明填充碳纳米管（CNT）与$\mathrm{Fe}_{1-x}\mathrm{Ni}_x$合金纳米粒子（x = 0.33，0.5）。碳纳米管作为模板用于磁性纳米颗粒的封装，并提供抗氧化的保护屏蔽以及防止纳米颗粒团聚。通过改变反应参数，样品的纯度，填充度，填充纳米颗粒的组成和尺寸已经被定制，因此磁性能。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、超导量子干涉仪（SQUID）和热重分析仪（TGA）对样品进行了分析。Fe 1-xNix填充的碳纳米管显示出巨大的增强，在矫顽场相比，相应的散装材料，这使它们成为几个应用，如磁存储设备的优秀候选人。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Coercivity-size map of magnetic nanoflowers: spin disorder tunes the vortex reversal mechanism and tailors the hyperthermia sweet spot
本文通过大规模微磁学模拟绘制了10–400 nm氧化铁纳米花的矫顽力-尺寸图谱，揭示涡旋态下两种反转模式及其转变处的矫顽力最大值，阐明晶粒各向异性与晶界钉扎的协同作用，并证明可通过调节晶粒尺寸定制磁热疗最佳区间。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Droplet microfluidics to prepare magnetic polymer vesicles and to confine the heat in magnetic hyperthermia
在这项工作中，我们提出了两种类型的微流控芯片涉及分散在环己烷与油酸的磁性纳米粒子。在第一种情况下，疏水涂层的纳米粒子与两亲性二嵌段共聚物通过双乳液过程自组装，以便在一个步骤中以高通量制备巨大的磁性囊泡（聚合物囊泡）。文献中显示，这种二嵌段共聚物W/O/W乳液液滴可以通过油相从水性内核的去湿转变而演变成由薄（纳米）磁性膜制成的聚合物囊泡，通常导致“橡子样”结构（聚合物过量）粘附到膜上。为了解决这个问题并大大加快该过程，通过蒸发去除溶剂被简单的PDMS芯片中的囊泡的“剪切”所取代，该PDMS芯片被设计为在磁梯度和粘性剪切之间施加平衡。在第二个例子中，使用简单的油包油乳液芯片来获得在产生射频磁场的感应线圈内循环的规则的磁液滴串。我们的证据表明，磁热疗产生的热量可以转换成温度上升，即使在nL液滴的规模。结果进行了比较，传热模型在两个限制的情况下：绝热与耗散。其目的是要解开一个微妙的难题，即在抗癌治疗的一般范围内，通过射频热疗来加热肿瘤“幻影”所需的最小尺寸。
2021-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Simple models for dynamic hysteresis loops calculation: Application to hyperthermia optimization
为了优化磁性纳米粒子在磁热疗应用中的加热性能，需要计算其在交变磁场中的磁滞回线面积。三种类型的理论适用于描述的磁滞回线的MNPs和数值模拟：平衡功能，Stoner-Wohlfarth模型为基础的理论（SWMBTs）和线性响应理论（LRT）。从SWMBTs和数值模拟中推导出计算主循环滞后面积的合适公式;明确研究了解析公式的有效性域。在小循环的情况下，滞后面积计算基于LRT。一个完美的协议之间的LRT和数值模拟的磁滞回线。域的有效性的LRT明确研究。提出了适用于任何各向异性的MNP的低场磁滞面积计算公式。数值模拟的磁场依赖的面积表明，它遵循幂律与大范围的指数。然后，从LRT和SWMBTs导出的解析表达式用于磁热疗的理论研究。结果表明，LRT仅适用于各向异性强的MNP，SWMBTs适用于各向异性弱的MNP。磁热疗的最佳体积的MNP作为材料和实验参数的函数。可实现的最大比吸收率（SAR）相对于MNP各向异性进行计算。结果表明，最佳的各向异性增加了SAR，并减少了尺寸分布的不利影响。最佳的各向异性是简单的计算和依赖于磁场中使用的热疗实验和上的MNP磁化。理论上的最佳参数进行了比较，几种磁性材料之一。
2010-11-03 cond-mat.mtrl-sci physics.med-ph
Tuning sizes, morphologies, and magnetic properties of mono- vs. multi-core iron oxide nanoparticles through control of added water in the polyol synthesis
多元醇路线是一种多用途和可升级的方法，用于生产大批量具有明确结构和磁性的氧化铁纳米颗粒。控制参数，如反应的温度和持续时间，加热曲线，多元醇溶剂或有机金属前体的性质在以前的研究文献中有报道，但没有一个描述了水在强制水解途径中的关键作用，其存在是强制性的纳米颗粒生产。本文研究了在回流系统中注入纯多元醇或与聚（羟基）胺混合物的水量和温度的影响。由此获得了不同形貌的纳米颗粒，从直径低至4 nm的超超小光滑球体到直径高达37 nm的大球体。还合成了纳米花，其是具有窄粒度分散度的良好限定的多核组装体。在保持所有其他参数固定的情况下，通过发挥溶剂的性质和痕量水的量来获得多样化和大型的样品库。不同的形态导致磁性纳米颗粒很好地适合于磁热疗和MRI造影剂或两者之间所需的应用。
2019-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Double Hysteresis in CoFe$_2$O$_4$/MnFe$_2$O$_4$ Core/Shell Nanoparticles and Its Contribution to AC Heat Induction
本研究通过合成不同壳层数的CoFe2O4/MnFe2O4核/壳纳米颗粒，首次观察到双磁滞回线，并揭示其由核壳磁各向异性差异及内部偏置耦合引起，从而增强交流热感应（SLP），为磁热疗提供优化设计策略。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AC Field-driven orientational crossover and energy dissipation in suspended magnetic nanoparticles
Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）；Instituto de Materiais (iMATUS)（材料研究所）
本研究结合朗道-栗弗席兹-吉尔伯特方程与磁性纳米颗粒的布朗旋转动力学，揭示了磁流体热疗中悬浮磁性纳米颗粒的取向随电场振幅转变的规律，明确了不同频率下布朗加热与奈尔加热的主导条件，为优化磁流体热疗性能提供了理论依据。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Bare and Polymer Coated Iron Oxide Superparamagnetic Nanoparticles for Effective Removal of U (VI) from Acidic and Neutral Aqueous Medium
在水中合成了超顺磁性γ-Fe_2O_3纳米粒子（直径为5 nm）。裸颗粒在~ pH 2时表现出良好的胶体稳定性，这是因为具有+25 mV的表面电荷的强静电排斥。聚丙烯酸（PAA）包覆的颗粒在~ pH 7下表现出显著的胶体稳定性，具有丰富的游离羧基作为后续官能化的反应位点。在这项工作中，我们使用zeta电位分析，透射电子显微镜，小角X-射线散射，电感耦合等离子体质谱法研究裸和涂层胶体超顺磁性纳米粒子在pH 2和pH 7的吸附行为的U（VI）。在pH = 2时，铀酰离子（UO_（22+））吸附在裸颗粒表面，颗粒表面电荷减少。这引起颗粒附聚。在pH 7时，铀酰离子（UO 22+）水解并形成直径约50 nm的氢氧化铀板状颗粒。PAA包覆的氧化铁纳米颗粒吸附在这些氢氧化铀（VI）板的表面上以形成沉淀到分散体底部的大聚集体。在pH 2和pH 7下，通过外部磁场可以容易地从水环境中收集和提取所得到的U（VI）/纳米颗粒复合物。结果表明，无论是裸的还是聚合物包覆的超顺磁性γ-Fe 2 O3纳米粒子都是潜在的U（VI）吸附剂。
2018-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Specific absorption rate of magnetic nanoparticles: nonlinear AC susceptibility
在磁热疗的背景下，使用几个物理参数来优化热生成，这些参数包括纳米颗粒浓度以及外部AC磁场的幅度和频率。在这里，我们扩展了我们以前的工作，通过计算非线性贡献的特定吸收率，同时考虑到（弱）粒子间偶极相互作用和直流磁场。在以前的工作中，后者被证明可以在某些特定的几何形状和设置中增强SAR。我们发现，三次校正的AC磁化率不修改先前观察到的定性行为，但确实带来了不可忽视的定量变化的特定吸收率，特别是在相对较高的AC场强。顺便说一句，在我们的方法的基础上的AC磁化率，我们重新审视的AC磁场强度$H_{0}$和它的频率$f$的产品的上限的生理经验标准，并提供了一个物理学家的理由。
2020-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning for Predicting Magnetization from X-ray Diffraction of Iron Oxide Nanoparticles Using Simple Physics-Based Data Generation
本研究利用模拟数据训练机器学习模型，通过X射线衍射预测铁氧化物纳米颗粒的磁化，验证模型后发现随机森林模型在高磁场预测中表现优异。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Exploring Anisotropy Contributions in Mn$_\mathrm{x}$Co$_\mathrm{1-x}$Fe$_2$O$_4$ Ferrite Nanoparticles for Biomedical Applications
本研究利用亚埃级分辨率的中子测量揭示了Mn-Co混合尖晶石纳米颗粒中形状各向异性和颗粒间相互作用对各向异性常数的额外贡献，为磁流体热疗等生物医学应用中的先进磁性纳米材料设计提供了新见解。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall 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
The Hidden Cost of Two-Dimensional TEM Reconstruction of Magnetic Nanoparticle Morphology
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）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA, UNIZAR-CSIC)（阿拉贡纳米科学与材料研究所）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC)（马德里材料科学研究所）；University of York（约克大学）；Fundación Agencia Aragonesa para la Investigación y el Desarrollo (ARAID)（阿拉贡研究与开发署基金会）；Sheffield Hallam University（谢菲尔德哈勒姆大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）
本研究针对TEM二维投影推断纳米颗粒三维形貌的局限性，提出统计逆重建方法，通过模拟投影与实验分布匹配，揭示尺寸多分散性和三轴形状的必要性，并评估其对磁流体热疗加热响应的影响。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Correlations Between the Dielectric Properties, Domain Structure Morphology and Phase State of Bi1-xSmxFeO3 Nanoparticles
Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学）；Donetsk Institute for Physics and Engineering named after O.O. Galkin of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院奥·奥·加尔金顿涅茨工程物理学研究所）；Stockholm University, Department of Chemistry（斯德哥尔摩大学化学系）；Ye. O. Paton Institute of Materials Science and Welding, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院叶·奥·帕顿材料科学与焊接研究所）；Frantsevich Institute for Problems in Materials Science of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗兰采维奇材料科学问题研究所）
通过实验测量和Ginzburg-Landau-Devonshire-Stephenson-Highland理论分析，研究了Bi1-xSmxFeO3纳米粉末的介电性质温度依赖性，揭示了介电性质、畴结构形态与相态之间的关联。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Influence of surfactant, particle size and dispersion medium on surface plasmon resonance of silver nanoparticles
粒径，表面活性剂和分散介质对银纳米粒子（NPs）的表面等离子体共振（SPR）功能的明确影响，在热分解法合成的，在宽范围的紫外（UV）辐射，关键的许多潜在的应用，如光催化剂，紫外传感器和检测器，已被证明在这里。它涉及吸附物覆盖度、颗粒间距离或团聚、表面电荷密度和溶剂折射率（μ）。本文采用动态光散射（DLS）方法，通过zeta电位和流体动力学直径（HD）对不同μ溶剂中NP的凝聚和表面电荷密度进行了系统研究。在31.5 nm NP中在316 nm处发现的主要SPR特征在15.1 nm NP中移位到320 nm。空气中320 nm处的峰在极性溶剂甲醇、去离子水和乙醇中分别移至259、261和277 nm，在非极性溶剂正己烷、苯和甲苯中分别移至255、275和282 nm。一般而言，溶剂的粒径减小和μ增大会显示红移。奇怪的是，在这些溶剂中的峰数高达7个，这是由于电荷转移机制和改变粒子间的相互作用的纳米粒子转向从一个单一的SPR峰在空气中已被首次观察到。用费米能级（E_F）和最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）的重新调整模型对它们进行了解释。此外，Drude模型的SPR在这些纳米粒子中的位置的移动是只适用于非极性溶剂，而不是在极性溶剂。这些新的特征将是各种应用的潜在候选者。
2019-08-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-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
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
A device-independent approach to evaluate the heating performance during magnetic hyperthermia experiments: peak analysis and zigzag protocol
针对磁热疗中磁性纳米颗粒比损耗功率（SLP）测量设备依赖性强的问题，提出基于ΔT(t)曲线磁场通断峰值的设备无关方法及锯齿形方案，提升SLP测定可靠性与可重复性，还可评估其随时间温度的变化。
2023-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
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
Kinetics and Mechanism of Metal Nanoparticle Growth via Optical Extinction Spectroscopy and Computational Modeling: The Curious Case of Colloidal Gold
提出了一个总体计算框架，统一了几种光学理论来描述金纳米颗粒（GNP）在种子生长过程中的时间演化。为了实现这一点，我们使用了廉价和广泛可用的光学消光光谱，以获得定量动力学数据。使用物理模型对在广泛的实验条件下收集的原位光谱进行回归，计算GNP在生长过程中的整体消光。该模型提供了关于粒子的大小、形状和浓度以及它们之间的任何电磁相互作用的时间信息。因此，我们能够描述GNP增长的机制，并将这一过程划分为不同的成因阶段。我们提供了几个长期存在的谜团，例如，负责的紫灰色色调的现象在GNP生长的早期阶段，成核，生长和聚集事件之间的复杂的相互作用，以及凝聚和电磁相互作用之间的明确区别。所提出的理论形式主义已经开发了一个通用的方式，使它可以很容易地适应其他纳米颗粒形成的情况下，如各种金属纳米颗粒的成因。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Magnetodynamics of short nanoparticle chains
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado（科罗拉多大学）；Institute for Bioscience and Biotechnology Research (IBBR)（生物科学与生物技术研究所）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
研究通过微磁模拟揭示短纳米粒子链磁开关的物理机制，为生物医学应用提供优化依据。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.class-ph
Anisotropic magnetic nanoparticles for biomedicine: bridging frequency separated AC-field controlled domains of actuation
磁性纳米粒子构成潜在的纳米医学工具的基础上，获得不同的安全远程刺激触发的反应的可能性。然而，如果不同的性能没有被准确地区分（和控制），则这种丰富性可能是有害的。这方面的一个例子是在AC场的影响下磁性纳米颗粒的重新取向，其可以用于低频（数十Hz）下的磁机械致动（MMA）;或大频率（MHz范围）下的热释放。虽然很明显，布朗旋转是MMA的原因，但它在高频区的加热作用尚不清楚。在这项工作中，我们的目标是阐明这个问题，这需要很好地理解磁流体热疗（MFH）或热触发药物释放的应用。使用布朗动力学（BD）的模拟技术，我们已经从理论上研究了布朗逆转的贡献，在盘状颗粒（以提高与环境的粘性相互作用）在很宽的频率范围。我们的研究结果预测基本上可以忽略不计的磁滞损耗在高和低的频率域，具有完全不同的含义：高效的MMA，但可以忽略不计的MFH性能。重要的是，互补的微磁模拟表明，大的磁矩假设的BD模拟支持的六边形磁盘，高达100 Oe的顺序的磁场振幅。更大的领域将导致Néel反转，值得注意的是，预测显着的加热性能。通过改变AC场的振幅在MMA和MFH响应之间切换的可能性，连同它们不同的最佳条件（用于MMF的大的磁矩;用于MFH的大的加热），指向这样的六边形纳米盘作为具有双重机械和加热功能的有前途的纳米药物。
2017-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vacancy-driven non-cubic local structure and magnetic anisotropy tailoring in Fe$_x$O-Fe$_{3-δ}$O$_4$ nanocrystals
与块体材料相比，纳米级晶体生长受到尺寸和形状相关性质的严重影响。然而，这是具有挑战性的破译化学计量，在混合价元素的领域，可以采取行动，以控制物理性质，特别是当复杂的键合是由结构缺陷的短期和长期有序牵连。在这里，溶液生长的氧化铁纳米晶体（NC）的试点方铁矿系统被发现转换成缺铁的岩盐和铁尖晶石子域，但达到一个令人惊讶的四方扭曲的局部结构。化学均匀的NC内的阳离子空位被描绘为参数来调整潜在的属性。这些晶格缺陷产生局部交换各向异性领域，加强纳米粒子的磁化强度，克服有限尺寸效应的影响。亚临界尺寸NC中的原子尺度缺陷控制的概念渴望成为一种途径，以获得定制的性能，并改善无缺陷NC的高温加热性能。
2020-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Nucleation Modeling of Solvent Molecules Influence on Radius and Morphology of Nano Copper Ferrite Particles
纳米铁酸铜作为一种具有催化活性的纳米粒子，其光热、磁热效应与铁氧体相似，在各个领域有着广泛的应用。通过控制靶材的粒径大小是获得纳米效应的常用方法。本文分析了水热/溶剂热合成的晶化过程，建立了成核模型，模拟了溶剂、反应温度和冷却时间对铁酸铜纳米颗粒粒径的影响。通过Monte Carlo方法和能量函数，确定了纳米粒子的团聚率，并讨论了不同反应条件对团聚率的影响。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Biophysicochemical interaction of a clinical pulmonary surfactant with nano-alumina
我们报告的相互作用的肺表面活性物质组成的磷脂和蛋白质与纳米氧化铝（Al 2 O3）的背景下，肺暴露和纳米毒性。我们研究了磷脂/纳米颗粒分散体的整体性质，并确定其相互作用的性质。临床表面活性剂Curosurf，无论是本地和挤出，和无蛋白质的表面活性剂进行了研究。通过光学和电子显微镜、光散射和zeta电位测量确定混合表面活性剂/颗粒分散体的相行为。它与强相互作用的纳米系统如聚合物、蛋白质或颗粒表现出广泛的相似性，并支持静电络合的假设。在临界化学计量下，形成由带相反电荷的囊泡和纳米颗粒之间的缔合产生的微米级聚集体。与脂蛋白冠或颗粒包裹模型相反，我们的工作表明，囊泡保持其结构完整性，并在其表面捕获颗粒。颗粒在表面活性剂相中的团聚是一种重要的现象，因为它可以改变颗粒与肺细胞的相互作用。
2015-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
