naidheachdan

Tapadh leibh airson tadhal air Nàdar.Chan eil mòran taic aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh airson CSS.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu dreach nas ùire den bhrobhsair (no cuir dheth am modh co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, seallaidh sinn làraich gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha na feartan magnetach aig hexaferrite cruaidh SrFe12O19 (SFO) fo smachd an dàimh iom-fhillte a tha aig a mhicro-structar, a bhios a’ dearbhadh am buntainneachd a thaobh tagraidhean magnet maireannach.Tagh buidheann de nanoparticles SFO a gheibhear le synthesis losgaidh spontaneous sol-gel, agus dèan caractar structarail X-ray pùdar diffraction (XRPD) domhainn le mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne G (L).Tha an cuairteachadh meud criostalach a fhuaireadh a’ nochdadh gu bheil am meud an urra ris an stiùireadh [001] air an dòigh synthesis, a’ leantainn gu cruthachadh criostalan flaky.A bharrachd air an sin, chaidh meud nanoparticles SFO a dhearbhadh le mion-sgrùdadh microscopaidh dealanach tar-chuir (TEM), agus chaidh tuairmse a dhèanamh air an àireamh chuibheasach de chriostalan anns na gràineanan.Chaidh na toraidhean sin a mheasadh gus cruthachadh stàitean fearainn singilte a nochdadh fon luach riatanach, agus tha an tomhas gnìomhachaidh a’ tighinn bho thomhasan magnetachaidh a tha an urra ri ùine, a tha ag amas air pròiseas magnetachadh cùil de stuthan cruaidh magnetach a shoilleireachadh.
Tha brìgh saidheansail agus teicneòlach mòr aig stuthan magnetach nano-sgèile, leis gu bheil na feartan magnetach aca a’ nochdadh giùlan gu math eadar-dhealaichte an taca ri meud an tomhas-lìonaidh, a bheir seallaidhean agus tagraidhean ùra 1,2,3,4.Am measg stuthan nanostructured, tha M-seòrsa hexaferrite SrFe12O19 (SFO) air a thighinn gu bhith na thagraiche tarraingeach airson tagraidhean magnet maireannach5.Gu dearbh, anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, chaidh tòrr obair rannsachaidh a dhèanamh air a bhith a’ gnàthachadh stuthan stèidhichte air SFO air an nanoscale tro ghrunn dhòighean synthesis agus giullachd gus meud, morf-eòlas, agus feartan magnetach6,7,8 a bharrachadh.A bharrachd air an sin, tha e air deagh aire fhaighinn ann an rannsachadh agus leasachadh siostaman ceangail iomlaid9,10.Tha an anisotropy àrd magnetocrystalline aige (K = 0.35 MJ / m3) air a stiùireadh air taobh c-axis an leusair sia-thaobhach 11,12 mar thoradh dìreach air a’ cho-dhàimh iom-fhillte eadar magnetachd agus structar criostal, criostalan agus meud gràin, morf-eòlas agus inneach .Mar sin, tha smachd air na feartan gu h-àrd mar bhunait airson coinneachadh ri riatanasan sònraichte.Tha Figear 1 a’ sealltainn a’ bhuidheann fànais sia-thaobhach àbhaisteach P63/mmc de SFO13, agus am plèana a’ freagairt ri faileas an sgrùdaidh mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne.
Am measg nam feartan co-cheangailte ri lughdachadh meud mìrean ferromagnetic, tha cruthachadh aon stàite fearainn fon luach èiginneach a’ leantainn gu àrdachadh ann an anisotropy magnetach (mar thoradh air co-mheas farsaingeachd uachdar gu meud), a tha a’ leantainn gu raon co-èigneachail14,15.Tha an raon farsaing fon tomhas riatanach (DC) ann an stuthan cruaidh (luach àbhaisteach timcheall air 1 µm), agus tha e air a mhìneachadh leis a ’mheud co-fhreagarrach (DCOH)16: tha seo a’ toirt iomradh air an dòigh meud as lugha airson demagnetization anns a ’mheud cho-fhreagarrach. (DCOH), Air a chur an cèill mar an tomhas gnìomhachaidh (VACT) 14. Ach, mar a chithear ann am Figear 2, ged a tha meud criostail nas lugha na DC, is dòcha gum bi am pròiseas tionndaidh neo-chunbhalach.Ann an co-phàirtean nanoparticle (NP), tha an ìre tionndaidh riatanach an urra ris an slaodachd magnetach (S), agus tha an eisimeileachd raon magnetach aige a ’toirt seachad fiosrachadh cudromach mun phròiseas tionndaidh de magnetization NP17,18.
Gu h-àrd: Diagram sgeamach de mean-fhàs an raoin coercive le meud mìrean, a’ sealltainn a’ phròiseas tionndaidh magnetization co-fhreagarrach (air atharrachadh bho 15).Tha SPS, SD, agus MD a’ seasamh airson stàite superparamagnetic, raon singilte, agus multidomain, fa leth;Tha DCOH agus DC air an cleachdadh airson trast-thomhas co-leanailteachd agus trast-thomhas èiginneach, fa leth.Gu h-ìosal: sgeidsichean de ghràineanan de dhiofar mheudan, a 'sealltainn fàs criostalan bho chriostal singilte gu polycrystalline.aguscomharraich meud criostalach agus gràinean, fa leth.
Ach, air an nanoscale, chaidh taobhan iom-fhillte ùr a thoirt a-steach cuideachd, leithid eadar-obrachadh làidir magnetach eadar gràineanan, cuairteachadh meud, cumadh gràin, mì-rian uachdar, agus stiùireadh axis furasta magnetachadh, a tha uile a’ dèanamh an anailis nas dùbhlanaiche19, 20.Bidh na h-eileamaidean sin a’ toirt buaidh mhòr air cuairteachadh cnap-starra lùtha agus tha iad airidh air beachdachadh gu faiceallach, agus mar sin a’ toirt buaidh air modh tionndaidh magnetization.Air an stèidh seo, tha e gu sònraichte cudromach tuigsinn gu ceart an co-dhàimh eadar an tomhas-lìonaidh magnetach agus an hexaferrite seòrsa M nanostructured corporra SrFe12O19.Mar sin, mar shiostam modail, chleachd sinn seata de SFOn air an ullachadh le modh sol-gel bhon bhonn gu h-àrd, agus rinn sinn rannsachadh o chionn ghoirid.Tha na toraidhean roimhe a 'sealltainn gu bheil meud nan criostalan anns an raon nanometer, agus tha e, còmhla ri cumadh nan criostalan, an urra ris an làimhseachadh teas a thathar a' cleachdadh.A bharrachd air an sin, tha criostalachd nan sampallan sin an urra ris an dòigh synthesis, agus tha feum air mion-sgrùdadh nas mionaidiche gus an dàimh eadar criostalan agus meud mìrean a shoilleireachadh.Gus an dàimh seo fhoillseachadh, tro mhion-sgrùdadh microscopaidh dealanach tar-chuir (TEM) còmhla ris an dòigh Rietveld agus mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne air eadar-dhealachadh pùdar X-ray staitistigeil àrd, chaidh mion-sgrùdadh faiceallach a dhèanamh air paramadairean microstructure criostail (ie, criostalan agus meud mìrean, cumadh). .XRPD) modh.Tha caractar structarail ag amas air feartan anisotropic nan nanocrystallites a gheibhear a dhearbhadh agus dearbhadh ion-dhèantachd mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne mar dhòigh làidir airson a bhith a’ comharrachadh leudachadh gu raon nanoscale de stuthan (ferrite).Thathas a’ faighinn a-mach gu bheil an cuairteachadh meud criostalach le cuideam meud G(L) gu mòr an urra ris an stiùireadh criostalach.Anns an obair seo, tha sinn a’ sealltainn gu bheil feum air dòighean leasachail gu dearbh gus paramadairean co-cheangailte ri meud a thoirt a-mach gu ceart gus cunntas ceart a thoirt air structar agus feartan magnetach sampallan pùdar mar sin.Chaidh sgrùdadh a dhèanamh cuideachd air pròiseas magnetachadh cùil gus an dàimh eadar feartan structar moirfeòlais agus giùlan magnetach a shoilleireachadh.
Tha mion-sgrùdadh Rietveld de dhàta eadar-dhealachadh pùdar X-ray (XRPD) a’ sealltainn gum faodar am meud criostalach air an c-axis atharrachadh le làimhseachadh teas iomchaidh.Tha e a’ sealltainn gu sònraichte gu bheil coltas ann gu bheil an leudachadh as àirde a chaidh fhaicinn san sampall againn mar thoradh air cumadh criostalach anisotropic.A bharrachd air an sin, tha an cunbhalachd eadar an trast-thomhas cuibheasach air a mhion-sgrùdadh le Rietveld agus an diagram Williamson-Hall (agusann an Clàr S1) a’ sealltainn gu bheil na criostalan cha mhòr gun strain agus nach eil deformachadh structarail ann.Tha mean-fhàs an cuairteachadh meud crystallite air diofar stiùiridhean a’ dìreadh ar n-aire air meud gràin a gheibhear.Chan eil am mion-sgrùdadh sìmplidh, leis gu bheil an sampall a gheibhear le bhith a’ losgadh gu spontaneous sol-gel air a dhèanamh suas de agglomerates de ghràineanan le structar porous6,9, fichead ’s a h-aon.Tha TEM air a chleachdadh gus sgrùdadh nas mionaidiche a dhèanamh air structar a-staigh an sampall deuchainn.Thathas ag aithris air ìomhaighean àbhaisteach raon soilleir ann am Figear 3a-c (airson tuairisgeul mionaideach air an anailis, thoir sùil air earrann 2 de na stuthan leasachail).Tha an sampall air a dhèanamh suas de ghràineanan le cumadh pìosan beaga.Bidh na truinnsearan a’ tighinn còmhla gus cruinneachaidhean porous de dhiofar mheudan agus chumaidhean a chruthachadh.Gus tuairmse a dhèanamh air cuairteachadh meud truinnsearan, chaidh farsaingeachd 100 gràin de gach sampall a thomhas le làimh a’ cleachdadh bathar-bog ImageJ.Tha trast-thomhas a’ chearcaill co-ionann leis an aon raon gràin leis an luach air a thoirt do mheud riochdachail gach pìos tomhais.Tha geàrr-chunntas air toraidhean sampallan SFOA, SFOB agus SFOC ann am Figear 3d-f, agus thathas cuideachd ag aithris air an luach trast-thomhas cuibheasach.Bidh àrdachadh teòthachd giollachd ag àrdachadh meud nam mìrean agus an leud cuairteachaidh.Bhon choimeas eadar VTEM agus VXRD (Clàr 1), chithear, a thaobh sampallan SFOA agus SFOB, gu bheil an àireamh chuibheasach de chriostalan gach gràin a’ nochdadh nàdar polycrystalline nan lamellae sin.An coimeas ri sin, tha meud gràin SFOC an coimeas ris an tomhas cuibheasach criostalach, a’ nochdadh gur e criostalan singilte a th’ anns a’ mhòr-chuid de na lamellae.Tha sinn a’ comharrachadh gu bheil na meudan follaiseach de eadar-dhealachadh TEM agus X-ray eadar-dhealaichte, oir anns an fhear mu dheireadh, tha sinn a’ tomhas a’ bhloc sgapadh ciallach (is dòcha gum bi e nas lugha na am flake àbhaisteach): A bharrachd air an sin, tha an stiùireadh mearachd bheag a tha aig na sgapadh sin. thèid raointean a thomhas le sgaradh .
Tha na h-ìomhaighean soilleir-raon TEM de (a) SFOA, (b) SFOB agus (c) SFOC a’ sealltainn gu bheil iad air an dèanamh suas de ghràineanan le cumadh coltach ri truinnsear.Tha na sgaoilidhean meud co-fhreagarrach air an sealltainn ann an histogram a’ phannail (df).
Mar a tha sinn cuideachd air mothachadh anns an anailis roimhe, tha na criostalan anns an fhìor shampall pùdar a 'cruthachadh siostam polydisperse.Leis gu bheil an dòigh X-ray gu math mothachail don bhloc sgapadh ciallach, tha feum air sgrùdadh mionaideach air an dàta eadar-dhealachaidh pùdar gus cunntas a thoirt air na nanostructures grinn.An seo, thathas a’ bruidhinn air meud nan criostalan tro bhith a’ comharrachadh a’ ghnìomh cuairteachaidh meud criostalach le cuideam meud G(L)23, a dh’fhaodar a mhìneachadh mar an dùmhlachd coltachd a bhith a’ lorg criostalan de chumadh is meud, agus tha a chuideam co-rèireach ri e.Meud, anns an sampall a chaidh a sgrùdadh.Le cumadh criostalach prismatic, faodar am meud criostalach cuibheasach le cuideam meud (fad taobh cuibheasach anns na stiùiridhean [100], [110] agus [001]) a thomhas.Mar sin, thagh sinn na trì sampallan SFO le diofar mheudan gràin ann an cruth flakes anisotropic (faic Iomradh 6) gus measadh a dhèanamh air èifeachdas a’ mhodh-obrachaidh seo gus cuairteachadh meud criostalach ceart fhaighinn de stuthan nano-sgèile.Gus measadh a dhèanamh air stiùireadh anisotropic nan criostalan ferrite, chaidh mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne a dhèanamh air dàta XRPD de na stùcan taghte.Cha robh eadar-dhealachadh òrdugh nas àirde goireasach (fìor-ghlan) anns na sampallan SFO a chaidh a dhearbhadh bhon aon sheata de phlèanaichean criostail, agus mar sin bha e do-dhèanta an tabhartas leudachaidh loidhne a sgaradh bhon mheud agus an saobhadh.Aig an aon àm, tha e nas dualtaiche leudachadh air na loidhnichean sgaraidh a bhith mar thoradh air buaidh meud, agus tha an cumadh criostalach cuibheasach air a dhearbhadh tro sgrùdadh grunn loidhnichean.Tha Figear 4 a’ dèanamh coimeas eadar gnìomh cuairteachaidh meud criostalach le cuideam meud G(L) air an t-slighe criostalach comharraichte.Is e an cruth àbhaisteach de chuairteachadh meud criostalach cuairteachadh lognormal.Is e aon fheart de gach sgaoileadh meud a gheibhear an aon-mhodh.Anns a 'mhòr-chuid de shuidheachaidhean, faodar an sgaoileadh seo a thoirt air sgàth cuid de phròiseas cruthachadh mìrean comharraichte.Tha an eadar-dhealachadh eadar meud cuibheasach àireamhaichte na stùc taghte agus an luach a chaidh a thoirt a-mach à ùrachadh Rietveld taobh a-staigh raon iomchaidh (a ’smaoineachadh gu bheil modhan calibration ionnstramaidean eadar-dhealaichte eadar na dòighean sin) agus tha e an aon rud ris an t-seata phlèanaichean co-fhreagarrach le Debye Tha am meud cuibheasach a gheibhear co-chòrdail ri co-aontar Scherrer, mar a chithear ann an Clàr 2. Tha an gluasad de mheud criostalach cuibheasach lìonaidh an dà dhòigh modaladh eadar-dhealaichte glè choltach, agus tha an claonadh meud iomlan glè bheag.Ged a dh'fhaodadh eas-aonta a bhith ann le Rietveld, mar eisimpleir, ann an cùis a 'mheòrachadh (110) de SFOB, dh'fhaodadh gum bi e co-cheangailte ri dearbhadh ceart air a' chùl air gach taobh den mheòrachadh taghte aig astar 1 ceum 2θ anns gach fear. treòrachadh.A dh'aindeoin sin, tha an aonta sàr-mhath eadar an dà theicneòlas a 'dearbhadh iomchaidheachd an dòigh.Bhon sgrùdadh air leudachadh stùc, tha e follaiseach gu bheil am meud an cois [001] gu sònraichte an urra ris an dòigh synthesis, a’ leantainn gu cruthachadh criostalan flaky ann an SFO6,21 air an co-chur le sol-gel.Tha am feart seo a 'fosgladh an t-slighe airson an dòigh seo a chleachdadh gus nanocrystals a dhealbhadh le cumaidhean fàbharach.Mar a tha fios againn uile, tha structar criostail iom-fhillte SFO (mar a chithear ann am Figear 1) aig cridhe giùlan ferromagnetic SFO12, agus mar sin faodar na feartan cumadh is meud atharrachadh gus dealbhadh an t-sampall airson tagraidhean (leithid maireannach). co-cheangailte ri magnet).Tha sinn a’ comharrachadh gu bheil mion-sgrùdadh meud criostalach na dhòigh chumhachdach air cunntas a thoirt air anisotropy cumaidhean criostalach, agus a’ neartachadh nan toraidhean a fhuaireadh roimhe.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) meòrachadh taghte SFOC (100), (110), (004) cuairteachadh meud criostalite le cuideam meud G(L).
Gus measadh a dhèanamh air èifeachdas an dòigh-obrach gus an cuairteachadh meud criostalach mionaideach de stuthan nano-pùdar fhaighinn agus a chuir an sàs ann an nanostructures iom-fhillte, mar a chithear ann am Figear 5, tha sinn air dearbhadh gu bheil an dòigh seo èifeachdach ann an stuthan nanocomposite (luachan ainmichte).Tha cruinneas na cùise air a dhèanamh suas de SrFe12O19 / CoFe2O4 40/60 w / w%).Tha na toraidhean sin gu tur co-chòrdail ri mion-sgrùdadh Rietveld (faic an tiotal Figear 5 airson coimeas), agus an taca ris an t-siostam aon-ìre, faodaidh nanocrystals SFO morphology nas coltaiche ri truinnsear a shoilleireachadh.Thathas an dùil gun cuir na toraidhean sin an sgrùdadh ìomhaigh loidhne seo an sàs ann an siostaman nas iom-fhillte anns am faod grunn ìrean criostail a dhol thairis air gun a bhith a’ call fiosrachadh mu na structaran aca fhèin.
An cuairteachadh meud criostalach le cuideam meud G(L) de mheòrachadh taghte de SFO ((100), (004)) agus CFO (111) ann an nanocomposites;airson coimeas, is e na luachan sgrùdaidh Rietveld co-fhreagarrach 70 (7), 45 (6) agus 67 (5) nm6.
Mar a chithear ann am Figear 2, tha co-dhùnadh meud an àrainn magnetach agus an tuairmse ceart air an tomhas corporra mar bhunait airson cunntas a thoirt air siostaman iom-fhillte mar sin agus airson tuigse shoilleir air an eadar-obrachadh agus òrdugh structarail eadar mìrean magnetach.O chionn ghoirid, chaidh sgrùdadh mionaideach a dhèanamh air giùlan magnetach sampallan SFO, le aire shònraichte don phròiseas tionndaidh magnetachadh air ais, gus sgrùdadh a dhèanamh air a’ phàirt nach gabh a thoirt air ais de shusbaint magnetach (χirr) (tha Figear S3 na eisimpleir de SFOC)6.Gus tuigse nas doimhne fhaighinn air an uidheamachd tionndaidh magnetization anns an nanosystem seo a tha stèidhichte air ferrite, rinn sinn tomhas fois magnetach anns an raon cùil (HREV) às deidh sùghaidh ann an stiùireadh sònraichte.Beachdaich air \ (M \ clì (t \ deas) \ proptoSln \ clì (t \ deas) \) (faic Figear 6 agus stuth a bharrachd airson tuilleadh fiosrachaidh) agus an uairsin faigh an tomhas gnìomhachaidh (VACT).Leis gum faodar a mhìneachadh mar an ìre as lugha de stuth a dh’ fhaodar a thionndadh air ais gu ciallach ann an tachartas, tha am paramadair seo a’ riochdachadh an tomhas “magnatach” a tha an lùib a’ phròiseas tionndaidh.Tha an luach VACT againn (faic Clàr S3) a’ freagairt ri cruinne le trast-thomhas de mu 30 nm, air a mhìneachadh mar an trast-thomhas ciallach (DCOH), a tha a’ toirt cunntas air crìoch àrd tionndadh magnetachadh an t-siostaim le cuairteachadh ciallach.Ged a tha eadar-dhealachadh mòr ann an tomhas corporra de ghràineanan (SFOA 10 tursan nas motha na SFOC), tha na luachan sin gu math seasmhach agus beag, a’ nochdadh gu bheil an uidheamachd tionndaidh magnetization anns a h-uile siostam fhathast mar a tha e (co-chòrdail ris na tha sinn ag ràdh. an siostam fearainn singilte) 24 .Aig a’ cheann thall, tha meud corporra mòran nas lugha aig VACT na mion-sgrùdadh XRPD agus TEM (VXRD agus VTEM ann an Clàr S3).Mar sin, faodaidh sinn a cho-dhùnadh nach ann a-mhàin tro chuairteachadh ciallach a tha am pròiseas tionndaidh a’ tachairt.Thoir an aire gu bheil na toraidhean a gheibhear le bhith a’ cleachdadh diofar magnetometers (Figear S4) a’ toirt luachan DCOH gu math coltach.A thaobh seo, tha e glè chudromach trast-thomhas riatanach aon phìos fearainn (DC) a mhìneachadh gus am pròiseas tionndaidh as reusanta a dhearbhadh.A rèir ar mion-sgrùdadh (faic stuth leasachail), faodaidh sinn co-dhùnadh gu bheil an VACT a gheibhear a’ toirt a-steach inneal cuairteachaidh neo-chinnteach, leis gu bheil an DC (~ 0.8 µm) gu math fada bhon DC (~ 0.8 µm) de na gràineanan againn, is e sin, an chan eil cruthachadh ballachan fearainn An uairsin fhuair iad taic làidir agus fhuair iad aon rèiteachadh fearainn.Faodar an toradh seo a mhìneachadh le bhith a 'cruthachadh an àrainn eadar-obrachaidh25, 26. Tha sinn a 'gabhail ris gu bheil aon chriostal a' gabhail pàirt ann an raon eadar-obrachaidh, a tha a 'leudachadh gu mìrean eadar-cheangailte mar thoradh air microstructure heterogeneous de na stuthan sin27,28.Ged nach eil modhan X-ray ach mothachail air mion-structar raointean (microcrystals), tha tomhasan fois magnetach a’ toirt seachad fianais air uinneanan iom-fhillte a dh’ fhaodadh tachairt ann an SFOn nanostructured.Mar sin, le bhith ag àrdachadh meud nanometer de ghràinean SFO, tha e comasach casg a chuir air gluasad chun phròiseas tionndaidh ioma-àrainn, agus mar sin a’ cumail suas coercivity àrd nan stuthan sin.
(a) An lùb magnetachaidh a tha an urra ri ùine de SFOC air a thomhas aig diofar luachan cùl-raon HREV às deidh sùghaidh aig-5 T agus 300 K (air a chomharrachadh ri taobh an dàta deuchainneach) (tha magnetachadh air a àbhaisteachadh a rèir cuideam an t-sampall);airson soilleireachd, tha an inset a’ sealltainn an dàta deuchainneach de raon 0.65 T (cearcall dubh), aig a bheil an ìre as freagarraiche (loidhne dhearg) (tha magnetachadh air a gnàthachadh chun luach tùsail M0 = M (t0));(b) is e an slaodachd magnetach co-fhreagarrach (S) an taobh eile de ghnìomh SFOC A den raon (tha an loidhne mar stiùireadh airson na sùla);(c) sgeama uidheamachd gnìomhachaidh le mion-fhiosrachadh air sgèile faid fiosaigeach/magnetach.
San fharsaingeachd, faodaidh tionndadh magnetization tachairt tro shreath de phròiseasan ionadail, leithid nucleation balla fearainn, iomadachadh, agus pinning and unpinning.A thaobh mìrean ferrite aon-àrainn, tha an uidheamachd gnìomhachaidh air a mheadhanachadh le nucleation agus air a bhrosnachadh le atharrachadh magnetachadh nas lugha na an tomhas tionndaidh magnetach iomlan (mar a chithear ann am Figear 6c)29.
Tha a’ bheàrn eadar an magnetachd èiginneach agus an trast-thomhas fiosaigeach a’ ciallachadh gu bheil am modh neo-chunbhalach na thachartas concomitant de thionndadh air ais fearann ​​​​magnetach, a dh’ fhaodadh a bhith mar thoradh air neo-sheòrsachd stuthan agus neo-sheasmhachd uachdar, a thig gu bhith co-cheangailte nuair a tha meud na mìrean ag àrdachadh 25, a ’leantainn gu gluasad bho staid magnetization èideadh.
Mar sin, faodaidh sinn a cho-dhùnadh, anns an t-siostam seo, gu bheil am pròiseas tionndaidh magnetization gu math toinnte, agus gu bheil prìomh phàirt aig na h-oidhirpean gus meud meud nan nanometer a lughdachadh anns an eadar-obrachadh eadar microstructure an ferrite agus an magnetism..
Tha tuigse air a’ cheangal iom-fhillte eadar structar, cruth agus magnetachd na bhunait airson dealbhadh agus leasachadh thagraidhean san àm ri teachd.Dhaingnich mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne den phàtran XRPD taghte de SrFe12O19 cumadh anisotropic nan nanocrystals a fhuaireadh leis an dòigh synthesis againn.Còmhla ri mion-sgrùdadh TEM, chaidh nàdar polycrystalline a’ ghràin seo a dhearbhadh, agus chaidh a dhearbhadh às deidh sin gu robh meud an SFO a chaidh a sgrùdadh san obair seo nas ìsle na an trast-thomhas aon àrainn riatanach, a dh’ aindeoin fianais air fàs criostalach.Air a 'bhunait seo, tha sinn a' moladh pròiseas magnetachadh nach gabh a thoirt air ais stèidhichte air cruthachadh àrainn eadar-obrachaidh air a dhèanamh suas de chriostalan eadar-cheangailte.Tha na co-dhùnaidhean againn a’ dearbhadh an dlùth-dhàimh eadar morf-eòlas mìrean, structar criostal agus meud criostal a tha ann aig ìre nan nanometer.Tha an sgrùdadh seo ag amas air pròiseas magnetachadh tionndadh air ais de stuthan magnetach cruaidh nanostructured a shoilleireachadh agus dearbhadh àite feartan microstructure anns a’ ghiùlan magnetach a thig às.
Chaidh na sampallan a cho-chur le bhith a’ cleachdadh searbhag citrach mar àidseant chelating / connadh a rèir an dòigh losgaidh spontaneous sol-gel, a chaidh aithris ann an Iomradh 6. Chaidh na cumhaichean synthesis ùrachadh gus trì diofar mheudan de shamhlaichean fhaighinn (SFOA, SFOB, SFOC), a bha. air fhaighinn le làimhseachadh analing iomchaidh aig teòthachd eadar-dhealaichte (1000, 900, agus 800 ° C, fa leth).Tha Clàr S1 a’ toirt geàrr-chunntas air na feartan magnetach agus a’ faighinn a-mach gu bheil iad caran coltach.Chaidh an nanocomposite SrFe12O19 / CoFe2O4 40/60 w / w% ullachadh cuideachd san aon dòigh.
Chaidh am pàtran sgaraidh a thomhas le bhith a’ cleachdadh rèididheachd CuKα (λ = 1.5418 Å) air diffractometer pùdar Bruker D8, agus chaidh leud slit an lorgaire a shuidheachadh gu 0.2 mm.Cleachd cuntair VANTEC gus dàta a chruinneachadh anns an raon 2θ de 10-140 °.Chaidh an teòthachd rè clàradh dàta a chumail aig 23 ± 1 ° C.Tha am meòrachadh air a thomhas le teicneòlas ceum is scan, agus is e fad ceum a h-uile sampall deuchainn 0.013 ° (2theta);Is e an luach stùc as àirde den astar tomhais -2.5 agus + 2.5 ° (2theta).Airson gach stùc, thathas a’ tomhas 106 quanta gu h-iomlan, agus airson an earbaill tha timcheall air 3000 quanta.Chaidh grunn stùcan deuchainneach (air an sgaradh no ann am pàirt thairis air) a thaghadh airson tuilleadh mion-sgrùdadh aig an aon àm: (100), (110) agus (004), a thachair aig ceàrn Bragg faisg air ceàrn Bragg de loidhne clàraidh SFO.Chaidh an dian deuchainneach a cheartachadh airson factar polarachaidh Lorentz, agus chaidh an cùl-raon a thoirt air falbh le atharrachadh sreathach ris an robh dùil.Chaidh an inbhe NIST LaB6 (NIST 660b) a chleachdadh gus an ionnstramaid a chalpachadh agus leudachadh speactra.Cleachd modh deconvolution LWL (Louer-Weigel-Louboutin) 30,31 gus loidhnichean sgaraidh fìor fhaighinn.Tha an dòigh seo air a bhuileachadh anns a’ phrògram mion-sgrùdadh ìomhaigh PROFIT-software32.Bho bhith a’ suidheachadh dàta dian tomhaiste an t-sampall agus an inbhe leis a’ ghnìomh pseudo Voigt, thathas a’ toirt a-mach an loidhne cheart loidhne co-fhreagarrach f (x).Tha gnìomh cuairteachaidh meud G(L) air a dhearbhadh bho f(x) le bhith a’ leantainn a’ mhodh-obrach a tha air a thaisbeanadh ann an Iomradh 23. Airson tuilleadh fiosrachaidh, thoir sùil air an stuth leasachail.Mar leasachadh air mion-sgrùdadh ìomhaigh loidhne, tha am prògram FULLPROF air a chleachdadh gus mion-sgrùdadh Rietveld a dhèanamh air dàta XRPD (gheibhear mion-fhiosrachadh ann am Maltoni et al. 6).Ann an ùine ghoirid, ann am modail Rietveld, tha na stùcan sgaraidh air am mìneachadh leis a’ ghnìomh pseudo Voigt atharraichte Thompson-Cox-Hastings.Chaidh ùrachadh LeBail den dàta a dhèanamh air inbhe NIST LaB6 660b gus na chuir an ionnstramaid ri leudachadh as àirde a nochdadh.A rèir an FWHM àireamhaichte (làn leud aig leth an dian as àirde), faodar an co-aontar Debye-Scherrer a chleachdadh gus meud cuibheasach cuideam meud an àrainn criostalach sgapaidh ciallach obrachadh a-mach:
Far a bheil λ an tonn-tonn rèididheachd X-ray, is e K am bàillidh cruth (0.8-1.2, mar as trice co-ionann ri 0.9), agus θ an ceàrn Bragg.Tha seo a’ buntainn ri: am meòrachadh taghte, an seata phlèanaichean co-fhreagarrach agus am pàtran slàn (10-90 °).
A bharrachd air an sin, chaidh microsgop Philips CM200 ag obair aig 200 kV agus uidheamaichte le filament LaB6 a chleachdadh airson mion-sgrùdadh TEM gus fiosrachadh fhaighinn mu morphology gràin agus cuairteachadh meud.
Tha tomhas fois magnetachadh air a dhèanamh le dà ionnstramaid eadar-dhealaichte: Siostam Tomhais Seilbh Corporra (PPMS) bho Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), uidheamaichte le magnet superconducting 9 T, agus MicroSense Model 10 VSM le electromagnet.Is e an raon 2 T, tha an sampall làn shàthaichte san raon (μ0HMAX: -5 T agus 2 T, fa leth airson gach ionnstramaid), agus an uairsin thèid an raon cùil (HREV) a chuir an sàs gus an sampall a thoirt a-steach don raon suidse (faisg air HC ), agus an uairsin an Tha an lobhadh magnetization air a chlàradh mar ghnìomh ùine thairis air 60 mionaid.Tha an tomhas air a dhèanamh aig 300 K. Tha an tomhas gnìomhachaidh co-fhreagarrach air a mheasadh stèidhichte air na luachan tomhais sin a tha air am mìneachadh anns an stuth leasachail.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Buairidhean magnetach ann an stuthan nanostructured.Anns an nanostructure magnetach ùr 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. agus Nordblad, P. Giùlan magnetach coitcheann.Anns a’ ghluasad ùr de magnetachd nanoparticle, duilleagan 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3 .
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Socair magnetach ann an siostaman mìn-ghràinean.Adhartas ann am Fiosaigs Ceimigeach, td. 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, msaa Structar ùr agus fiosaig nanomagnets (cuireadh).J. Fiosaig Iarrtais 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. msaa Lèirmheas cuspaireil: adhartas agus dùil ri tagraidhean magnet maireannach hexaferrite cruaidh.J. Fiosaig.D. Cuir a-steach airson Fiosaigs (2020).
Maltoni, P. is eile.J. Fiosaig.D. Cuir a-steach airson Fiosaigs 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. etc. Soilleirich an dàimh eadar morf-eòlas nanoparticle, structar niùclasach/magnetach agus feartan magnetach magnets sintered SrFe12O19.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. etc. Dèan an fheum as fheàrr de fheartan magnetach stuthan cruaidh is bog airson a bhith a’ dèanamh magnets maireannach earraich iomlaid.J. Fiosaig.D. Cuir a-steach airson Fiosaigs 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. etc. Atharraich na feartan magnetach aig nanostructaran cruaidh-bhog SrFe12O19/CoFe2O4 tro cho-dhèanamh / ceangal ìre.J. Fiosaig.Ceimigeachd C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. etc. Rannsaich an ceangal magnetach is magnetach de nanocomposites SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4.J. Mag.Mag.alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: Sealladh farsaing air synthesis, coileanadh agus cleachdadh crèadhadaireachd hexaferrite.Deasaich.alma mater.saidheans.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: siostam fradharc 3D airson mion-sgrùdadh dealanach agus structarail.J. Criostalaidheachd Pròiseas Gnìomhaichte 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Eadar-obrachadh magnetach.Crìochan ann an Nano-eòlas, td. 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. etc. An co-dhàimh eadar meud/structar àrainn nan nanoparticles Fe3O4 fìor chriostalach agus feartan magnatach.saidheans.Riochdaire 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Stuthan magnetach agus magnetach.(Clò Oilthigh Chambridge, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000 .
Lauretti, S. et al.Eadar-obrachadh magnetach ann an co-phàirtean nanoporous còmhdaichte le silica de nanoparticles CoFe2O4 le anisotropy magnetach ciùbach.Nanoteicneòlas 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Crìochan air beachdachadh air clàradh magnetach-meadhanan.J. Mag.Mag.alma mater.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC msaa.J. Fiosaig.Ceimigeachd C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Feartan magnetach nanoparticles: nas fhaide na buaidh meud gràin.Ceimigeachd aon euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Meudaich feartan magnetach le bhith a 'cumail smachd air morf-eòlas nanocrystals SrFe12O19.saidheans.Riochdaire 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. agus Eliceiri, K. NIH Ìomhaigh gu ImageJ: 25 bliadhna de mhion-sgrùdadh ìomhaigh.A. Nat.Dòigh 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Smoothness agus dligheachd cuairteachadh meud crystallite ann am mion-sgrùdadh ìomhaigh X-ray.J. Pròiseas Gnìomhaichte Criostalan 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, msaa Gluasad magnetach agus microstructure: eisimeileachd meud gràin de mheud gnìomhachaidh.J. Fiosaig Gnìomhaichte 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. agus Laureti, S. ann an clàradh magnetach dùmhlachd ultra-àrd.(Jenny Stanford Press, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co ∕Pd nanostructures agus tionndadh magnetization film.J. Fiosaig Iarrtais 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Teachd-a-steach an raon eadar-obrachaidh ann an magnet Nd2Fe14B le deagh ghràin inneach.J. Fiosaig Iarrtais 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Cruadhachadh magnetach a tha an urra ri meud ann an nanoparticles CoFe2O4: buaidh teilt snìomh uachdar.J. Fiosaig.D. Cuir a-steach airson Fiosaigs 53, 504004 (2020).