iroyin

O ṣeun fun abẹwo si Iseda.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin to lopin fun CSS.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹya tuntun ti ẹrọ aṣawakiri (tabi pa ipo ibaramu ni Internet Explorer).Ni akoko kanna, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣafihan awọn aaye laisi awọn aza ati JavaScript.
Awọn ohun-ini oofa ti SrFe12O19 (SFO) hexaferrite lile ni iṣakoso nipasẹ ibatan eka ti microstructure rẹ, eyiti o pinnu ibaramu wọn si awọn ohun elo oofa ayeraye.Yan ẹgbẹ kan ti awọn ẹwẹ titobi SFO ti o gba nipasẹ sol-gel lẹẹkọkan ijona synthesis, ki o si ṣe ni-ijinle igbekale X-ray powder diffraction (XRPD) karakitariasesonu nipa G (L) ila profaili onínọmbà.Pipin iwọn crystallite ti o gba ṣe afihan igbẹkẹle ti o han gbangba ti iwọn pẹlu itọsọna [001] lori ọna iṣelọpọ, ti o yori si dida awọn kirisita flaky.Ni afikun, iwọn ti awọn ẹwẹ titobi SFO ni a pinnu nipasẹ itupalẹ microscopy elekitironi gbigbe (TEM), ati apapọ nọmba ti awọn kirisita ninu awọn patikulu ni ifoju.Awọn abajade wọnyi ti ni iṣiro lati ṣe apejuwe dida awọn ipinlẹ agbegbe ẹyọkan ni isalẹ iye to ṣe pataki, ati iwọn didun imuṣiṣẹ jẹ yo lati awọn wiwọn magnetization ti o gbẹkẹle akoko, ti o ni ero lati ṣe afihan ilana isọdọtun oofa ti awọn ohun elo oofa lile.
Awọn ohun elo oofa Nano-iwọn ni imọ-jinlẹ nla ati pataki imọ-ẹrọ, nitori awọn ohun-ini oofa wọn ṣe afihan awọn ihuwasi oriṣiriṣi pataki ni akawe pẹlu iwọn iwọn didun wọn, eyiti o mu awọn iwo ati awọn ohun elo tuntun wa1,2,3,4.Lara awọn ohun elo nanostructured, M-type hexaferrite SrFe12O19 (SFO) ti di oludije ti o wuyi fun awọn ohun elo oofa ayeraye5.Ni otitọ, ni awọn ọdun aipẹ, ọpọlọpọ awọn iṣẹ iwadii ti ṣe lori isọdi awọn ohun elo ti o da lori SFO lori nanoscale nipasẹ ọpọlọpọ awọn iṣelọpọ ati awọn ọna ṣiṣe lati mu iwọn iwọn, morphology, ati awọn ohun-ini magnetic6,7,8.Ni afikun, o ti gba ifojusi nla ni iwadi ati idagbasoke ti awọn ọna ṣiṣe isọpọ paṣipaarọ9,10.Anisotropy magnetocrystalline giga rẹ (K = 0.35 MJ/m3) ti o wa ni ọna c-axis ti lattice hexagonal rẹ 11,12 jẹ abajade taara ti ibaramu eka laarin oofa ati igbekalẹ gara, crystallites ati iwọn ọkà, morphology ati sojurigindin.Nitorinaa, iṣakoso awọn abuda ti o wa loke jẹ ipilẹ fun ipade awọn ibeere kan pato.Olusin 1 ṣe apejuwe ẹgbẹ aaye hexagonal aṣoju P63 / mmc ti SFO13, ati ọkọ ofurufu ti o baamu si iṣaro ti iwadi itupalẹ profaili laini.
Lara awọn abuda ti o ni ibatan ti idinku iwọn patiku ferromagnetic, dida ipo agbegbe kan ni isalẹ iye pataki nyorisi ilosoke ninu anisotropy oofa (nitori agbegbe ti o ga julọ si ipin iwọn didun), eyiti o yori si aaye ipasẹ14,15.Agbegbe fifẹ ni isalẹ iwọn to ṣe pataki (DC) ni awọn ohun elo lile (iye aṣoju jẹ nipa 1 µm), ati pe o jẹ asọye nipasẹ iwọn ti a pe ni ibamu (DCOH) 16: eyi tọka si ọna iwọn didun ti o kere julọ fun demagnetization ni iwọn isọpọ. (DCOH), Ti a ṣe afihan bi iwọn didun imuṣiṣẹ (VACT) 14. Sibẹsibẹ, bi o ṣe han ni Nọmba 2, biotilejepe iwọn gara kere ju DC, ilana iyipada le jẹ aisedede.Ninu awọn paati nanoparticle (NP), iwọn didun pataki ti iyipada da lori iki oofa (S), ati igbẹkẹle aaye oofa rẹ n pese alaye pataki nipa ilana iyipada ti NP magnetization17,18.
Loke: Aworan atọka ti itankalẹ ti aaye ifipabanilopo pẹlu iwọn patiku, ti n ṣe afihan ilana isọdọtun magnetization ti o baamu (ti a ṣe lati 15).SPS, SD, ati MD duro fun ipo superparamagnetic, agbegbe ẹyọkan, ati multidomain, lẹsẹsẹ;DCOH ati DC ni a lo fun iwọn ila opin iṣọkan ati iwọn ila opin pataki, lẹsẹsẹ.Isalẹ: Awọn aworan afọwọya ti awọn patikulu ti awọn titobi oriṣiriṣi, ti n ṣafihan idagba ti awọn kirisita lati okuta momọ kan si polycrystalline.atitọkasi crystallite ati iwọn patiku, lẹsẹsẹ.
Bibẹẹkọ, lori nanoscale, awọn abala eka tuntun tun ti ṣafihan, gẹgẹbi ibaraenisepo oofa to lagbara laarin awọn patikulu, pinpin iwọn, apẹrẹ patiku, rudurudu oju, ati itọsọna ti ipo irọrun ti magnetization, gbogbo eyiti o jẹ ki itupalẹ naa nija diẹ sii19, 20 .Awọn eroja wọnyi ni pataki ni ipa lori pinpin idena agbara ati yẹ akiyesi akiyesi, nitorinaa ni ipa lori ipo iyipada magnetization.Lori ipilẹ yii, o ṣe pataki ni pataki lati loye ibamu deede laarin iwọn oofa ati ti ara nanostructured M-type hexaferrite SrFe12O19.Nitorinaa, gẹgẹbi eto awoṣe, a lo ṣeto ti SFO ti a pese sile nipasẹ ọna sol-gel ti o wa ni isalẹ, ati pe a ṣe iwadii laipe.Awọn abajade ti tẹlẹ fihan pe iwọn awọn crystallites wa ni ibiti o wa ni ibiti nanometer, ati pe, pẹlu apẹrẹ ti awọn crystallites, da lori itọju ooru ti a lo.Ni afikun, awọn crystallinity ti iru awọn ayẹwo da lori awọn kolaginni ọna, ati awọn alaye diẹ onínọmbà ti wa ni ti beere lati salaye awọn ibasepọ laarin awọn crystallites ati patiku iwọn.Lati ṣe afihan ibatan yii, nipasẹ itupalẹ gbigbe elekitironi (TEM) ni idapo pẹlu ọna Rietveld ati itupalẹ profaili laini ti iṣiro eeka X-ray lulú diffraction giga, awọn aye microstructure gara (ie, awọn crystallites ati iwọn patiku, apẹrẹ) ni a ṣe itupalẹ ni pẹkipẹki. .XRPD) ipo.Ifarabalẹ igbekale ni ero lati pinnu awọn abuda anisotropic ti awọn nanocrystallites ti o gba ati lati fi mule iṣeeṣe ti itupalẹ profaili laini gẹgẹbi ilana ti o lagbara fun ṣiṣe afihan gbooro giga si ibiti nanoscale ti awọn ohun elo (ferrite).O ti wa ni ri pe awọn iwọn didun-iwọnwọn crystallite iwọn pinpin G(L) strongly da lori awọn crystallographic itọsọna.Ninu iṣẹ yii, a fihan pe awọn imọ-ẹrọ afikun ni a nilo nitootọ lati yọkuro awọn aye ti o jọmọ iwọn ni deede lati ṣapejuwe eto ati awọn abuda oofa ti iru awọn apẹẹrẹ lulú.Ilana yiyipada magnetization ni a tun ṣe iwadi lati ṣe alaye ibatan laarin awọn abuda igbekalẹ mofoloji ati ihuwasi oofa.
Rietveld igbekale ti X-ray powder diffraction (XRPD) data fihan wipe awọn crystallite iwọn pẹlú awọn c-axis le ti wa ni titunse nipa dara ooru itoju.O ṣe afihan ni pataki pe gbigboro tente oke ti a ṣe akiyesi ninu apẹẹrẹ wa ṣee ṣe nitori apẹrẹ crystallite anisotropic.Ni afikun, aitasera laarin iwọn ila opin ti a ṣe atupale nipasẹ Rietveld ati aworan atọka Williamson-Hall (atini Tabili S1) fihan pe awọn kirisita ti fẹrẹẹ laisi igara ati pe ko si abuku igbekalẹ.Itankalẹ ti pinpin iwọn crystallite pẹlu awọn itọnisọna oriṣiriṣi ṣe idojukọ akiyesi wa lori iwọn patiku ti o gba.Onínọmbà naa ko rọrun, nitori apẹẹrẹ ti a gba nipasẹ isunmọ lẹẹkọkan sol-gel jẹ ti awọn agglomerates ti awọn patikulu pẹlu ilana la kọja6,9, ogún ọkan.A lo TEM lati ṣe iwadi eto inu ti ayẹwo idanwo ni awọn alaye diẹ sii.Awọn aworan aaye imọlẹ ti o wọpọ jẹ ijabọ ni Nọmba 3a-c (fun alaye alaye ti itupalẹ, jọwọ tọka si apakan 2 ti awọn ohun elo afikun).Ayẹwo naa ni awọn patikulu pẹlu apẹrẹ ti awọn ege kekere.Awọn platelets parapo papọ lati ṣe awọn akojọpọ la kọja ti titobi ati awọn apẹrẹ.Lati le ṣe iṣiro iwọn pinpin awọn platelets, agbegbe ti awọn patikulu 100 ti ayẹwo kọọkan ni a ṣe iwọn pẹlu ọwọ nipa lilo sọfitiwia ImageJ.Awọn iwọn ila opin ti iyika deede pẹlu agbegbe patiku kanna bi iye ti wa ni idamọ si iwọn aṣoju ti nkan wiwọn kọọkan.Awọn abajade ti awọn ayẹwo SFOA, SFOB ati SFOC ti wa ni akopọ ni Nọmba 3d-f, ati iye iwọn ila opin ti a tun royin.Alekun iwọn otutu processing pọ si iwọn awọn patikulu ati iwọn pinpin wọn.Lati lafiwe laarin VTEM ati VXRD (Table 1), o le rii pe ninu ọran ti SFOA ati awọn ayẹwo SFOB, nọmba apapọ ti awọn kirisita fun patiku tọkasi ẹda polycrystalline ti awọn lamellae wọnyi.Ni idakeji, iwọn didun patiku ti SFOC jẹ afiwera si iwọn didun crystallite apapọ, ti o nfihan pe pupọ julọ awọn lamellae jẹ awọn kirisita ẹyọkan.A tọka si pe awọn iwọn ti o han gbangba ti TEM ati X-ray diffraction yatọ, nitori ni igbehin, a n ṣe iwọn bulọọki itọka ti o ni ibatan (o le jẹ kere ju flake deede): Ni afikun, iṣalaye aṣiṣe kekere ti pipinka wọnyi. awọn ibugbe yoo ṣe iṣiro nipasẹ diffraction.
Awọn aworan TEM ti o ni imọlẹ ti (a) SFOA, (b) SFOB ati (c) SFOC fihan pe wọn jẹ ti awọn patikulu pẹlu apẹrẹ ti o dabi awo.Awọn ipinpinpin iwọn ti o baamu jẹ afihan ninu itan-akọọlẹ ti nronu (df).
Gẹgẹbi a ti tun ṣe akiyesi ni iṣiro ti tẹlẹ, awọn kirisita ti o wa ninu apẹrẹ lulú gidi jẹ eto polydisperse.Niwọn igba ti ọna X-ray jẹ ifarabalẹ pupọ si bulọọki pipinka isokan, itupalẹ pipe ti data diffraction lulú ni a nilo lati ṣe apejuwe awọn nanostructures ti o dara.Nibi, iwọn ti awọn kirisita ti wa ni ijiroro nipasẹ isọdi ti iwọn-iwọn iwọn iṣẹ-ipin iwọn crystallite G (L) 23, eyiti o le tumọ bi iwuwo iṣeeṣe ti wiwa awọn kirisita ti apẹrẹ ati iwọn ti a ro, ati iwuwo rẹ jẹ iwọn si o.Iwọn didun, ninu ayẹwo atupale.Pẹlu apẹrẹ crystallite prismatic, apapọ iwọn-iwọn crystallite iwọn (apapọ ipari ẹgbẹ ni awọn itọnisọna [100], [110] ati [001]) le ṣe iṣiro.Nitorinaa, a yan gbogbo awọn apẹẹrẹ SFO mẹta pẹlu awọn iwọn patiku oriṣiriṣi ni irisi flakes anisotropic (wo Itọkasi 6) lati ṣe iṣiro imunadoko ilana yii lati gba pinpin iwọn crystallite deede ti awọn ohun elo nano-scale.Lati le ṣe iṣiro iṣalaye anisotropic ti awọn crystallites ferrite, a ṣe itupalẹ profaili laini lori data XRPD ti awọn oke ti o yan.Awọn ayẹwo SFO ti idanwo ko ni irọrun (funfun) iyapa aṣẹ ti o ga julọ lati inu eto kanna ti awọn ọkọ ofurufu gara, nitorinaa ko ṣee ṣe lati yapa ilowosi gbooro laini lati iwọn ati ipalọlọ.Ni akoko kanna, ti o ṣe akiyesi ti npọ sii ti awọn laini iyatọ jẹ diẹ sii lati jẹ nitori ipa iwọn, ati pe iwọn apẹrẹ crystallite jẹ iṣeduro nipasẹ iṣiro ti awọn ila pupọ.Olusin 4 ṣe afiwe iwọn-iwọn iwọn-iwọnwọn iṣẹ pinpin kirisita G(L) pẹlu itọsọna crystallographic ti a ti ṣalaye.Awọn aṣoju fọọmu ti crystallite iwọn pinpin ni lognormal pinpin.Iwa kan ti gbogbo awọn pinpin iwọn ti o gba ni iṣọkan wọn.Ni ọpọlọpọ igba, yi pinpin le ti wa ni Wọn si diẹ ninu awọn telẹ patiku ilana.Iyatọ laarin iwọn iṣiro apapọ ti tente oke ti a yan ati iye ti a fa jade lati isọdọtun Rietveld wa laarin iwọn itẹwọgba (ni akiyesi pe awọn ilana isọdiwọn ohun elo yatọ laarin awọn ọna wọnyi) ati pe o jẹ kanna bi iyẹn lati ṣeto awọn ọkọ ofurufu ti o baamu nipasẹ Debye Iwọn apapọ ti a gba ni ibamu pẹlu idogba Scherrer, bi o ṣe han ni Table 2. Aṣa ti iwọn iwọn didun iwọn crystallite iwọn ti awọn ọna ẹrọ awoṣe oriṣiriṣi meji jẹ iru kanna, ati iyapa ti iwọn pipe jẹ kekere pupọ.Botilẹjẹpe awọn ariyanjiyan le wa pẹlu Rietveld, fun apẹẹrẹ, ninu ọran ti (110) afihan ti SFOB, o le ni ibatan si ipinnu ti o tọ ti ẹhin ni ẹgbẹ mejeeji ti iṣaro ti a yan ni ijinna ti 1 iwọn 2θ ni ọkọọkan. itọsọna.Sibẹsibẹ, adehun ti o dara julọ laarin awọn imọ-ẹrọ meji jẹrisi ibaramu ti ọna naa.Lati igbekale ti tente broadening, o han ni wipe awọn iwọn pẹlú [001] ni o ni kan pato gbára lori awọn kolaginni ọna, Abajade ni awọn Ibiyi ti flaky crystallites ni SFO6,21 sise nipasẹ Sol-gel.Ẹya yii ṣii ọna fun lilo ọna yii lati ṣe apẹrẹ awọn nanocrystals pẹlu awọn apẹrẹ ayanfẹ.Gẹgẹbi gbogbo wa ṣe mọ, ọna kika kirisita ti SFO (gẹgẹ bi o ṣe han ni Nọmba 1) jẹ ipilẹ ti ihuwasi ferromagnetic ti SFO12, nitorinaa apẹrẹ ati awọn abuda iwọn le ṣe atunṣe lati mu apẹrẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo (gẹgẹbi yẹ oofa jẹmọ).A tọka si pe itupalẹ iwọn crystallite jẹ ọna ti o lagbara lati ṣe apejuwe anisotropy ti awọn apẹrẹ crystallite, ati siwaju sii mu awọn abajade ti o gba tẹlẹ lagbara.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC ti a ti yan iweyinpada (100), (110), (004) iwọn didun iwon crystallite iwọn pinpin G (L).
Lati le ṣe iṣiro imunadoko ti ilana naa lati gba ipinfunni iwọn crystallite kongẹ ti awọn ohun elo nano-lulú ati ki o lo si awọn ẹya nanostructures eka, bi a ṣe han ni Nọmba 5, a ti rii daju pe ọna yii munadoko ninu awọn ohun elo nanocomposite (awọn iye ipin).Ipeye ọran naa jẹ ti SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w%).Awọn abajade wọnyi ni ibamu ni kikun pẹlu iṣiro Rietveld (wo akọle ti Nọmba 5 fun lafiwe), ati ni akawe si eto eto-ọkan, awọn nanocrystals SFO le ṣe afihan iwọn-ara diẹ sii-bii morphology.Awọn abajade wọnyi ni a nireti lati lo itupalẹ profaili laini yii si awọn eto eka diẹ sii ninu eyiti ọpọlọpọ awọn ipele ti o yatọ si gara le ni lqkan laisi sisọnu alaye nipa awọn ẹya ara wọn.
Iwọn iwọn-iwọn-iwọn-iwọn pinpin kirisita G (L) ti awọn afihan ti a ti yan ti SFO ((100), (004)) ati CFO (111) ni awọn nanocomposites;Fun lafiwe, awọn iye onínọmbà Rietveld ti o baamu jẹ 70 (7), 45 (6) ati 67 (5) nm6.
Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 2, ipinnu iwọn ti agbegbe oofa ati iṣiro deede ti iwọn didun ti ara jẹ ipilẹ fun apejuwe iru awọn ọna ṣiṣe eka ati fun oye oye ti ibaraenisepo ati ilana igbekalẹ laarin awọn patikulu oofa.Laipẹ, ihuwasi oofa ti awọn ayẹwo SFO ni a ti ṣe iwadi ni awọn alaye, pẹlu akiyesi pataki si ilana ipadasẹhin ti magnetization, lati le ṣe iwadii paati ailagbara ti ailagbara oofa (χirr) (Figure S3 jẹ apẹẹrẹ ti SFOC) 6.Lati le ni oye ti o jinlẹ ti ẹrọ iyipada magnetization ni nanosystem ti o da lori ferrite, a ṣe wiwọn isinmi oofa ni aaye yiyipada (HREV) lẹhin itẹlọrun ni itọsọna ti a fun.Wo \(M\ osi (t \ ọtun) \ proptoSln \ osi (t \ ọtun) \) (wo Nọmba 6 ati afikun ohun elo fun alaye diẹ sii) ati lẹhinna gba iwọn didun imuṣiṣẹ (VACT).Niwọn bi o ti le ṣe asọye bi iwọn didun ti o kere julọ ti ohun elo ti o le yipada ni iṣọkan ni iṣẹlẹ kan, paramita yii duro fun iwọn “oofa” ti o ni ipa ninu ilana iyipada.Iye VACT wa (wo Tabili S3) ni ibamu si aaye kan pẹlu iwọn ila opin kan ti isunmọ 30 nm, ti a ṣalaye bi iwọn ila opin (DCOH), eyiti o ṣapejuwe opin oke ti ifasilẹ magnetization ti eto nipasẹ yiyi ibaramu.Botilẹjẹpe iyatọ nla wa ninu iwọn ti ara ti awọn patikulu (SFOA jẹ awọn akoko 10 tobi ju SFOC), awọn iye wọnyi jẹ igbagbogbo ati kekere, ti o nfihan pe ẹrọ isọdọtun magnetization ti gbogbo awọn ọna ṣiṣe jẹ kanna (ni ibamu pẹlu ohun ti a beere is the single domain system) 24 .Ni ipari, VACT ni iwọn ti ara ti o kere pupọ ju XRPD ati itupalẹ TEM (VXRD ati VTEM ni Tabili S3).Nitorina, a le pinnu pe ilana iyipada ko waye nikan nipasẹ yiyi ti o ni ibamu.Ṣe akiyesi pe awọn abajade ti o gba nipasẹ lilo oriṣiriṣi magnetometer (Figure S4) funni ni awọn iye DCOH ti o jọra.Ni iyi yii, o ṣe pataki pupọ lati ṣalaye iwọn ila opin pataki ti patiku agbegbe kan (DC) lati le pinnu ilana iyipada ti o ni oye julọ.Gẹgẹbi itupalẹ wa (wo awọn ohun elo afikun), a le ni oye pe VACT ti o gba ni pẹlu ẹrọ yiyi aiṣedeede, nitori DC (~ 0.8 µm) jinna pupọ si DC (~ 0.8 µm) ti awọn patikulu wa, iyẹn ni, awọn patikulu wa. Ibiyi ti ašẹ Odi ni ko Nigbana ni gba lagbara support ati ki o gba kan nikan domain iṣeto ni.Abajade yii ni a le ṣe alaye nipasẹ iṣeto ti domain25, 26. A ro pe crystallite kan ṣe alabapin ninu aaye ibaraenisepo, eyiti o fa si awọn patikulu ti o ni asopọ nitori ẹda microstructure orisirisi ti awọn ohun elo wọnyi27,28.Botilẹjẹpe awọn ọna X-ray jẹ ifarabalẹ nikan si microstructure ti o dara ti awọn ibugbe (awọn microcrystals), awọn wiwọn isunmi oofa pese ẹri ti awọn iyalẹnu eka ti o le waye ni awọn SFO ti a ṣeto sinu nanostructured.Nitorina, nipa jijẹ iwọn nanometer ti awọn oka SFO, o ṣee ṣe lati ṣe idiwọ iyipada si ilana iṣipopada-ọpọ-ašẹ, nitorina mimu iṣeduro giga ti awọn ohun elo wọnyi.
(a) Iwọn magnetization ti o gbẹkẹle akoko ti SFOC ni iwọn ni oriṣiriṣi aaye yiyipada awọn iye HREV lẹhin itẹlọrun ni-5 T ati 300 K (itọkasi lẹgbẹẹ data esiperimenta) (magnetization jẹ deede ni ibamu si iwuwo ti apẹẹrẹ);fun wípé, Awọn inset fihan esiperimenta data ti 0,65 T aaye (dudu Circle), eyi ti o ni awọn ti o dara ju fit (pupa ila) (magnetization ti wa ni deede si awọn ni ibẹrẹ iye M0 = M (t0));(b) iki oofa ti o baamu (S) jẹ iyipada ti SFOC A iṣẹ ti aaye (ila jẹ itọsọna fun oju);(c) ero siseto imuṣiṣẹ pẹlu awọn alaye iwọn gigun ti ara / oofa.
Ni gbogbogbo, iyipada magnetization le waye nipasẹ lẹsẹsẹ awọn ilana agbegbe, gẹgẹbi iparun odi agbegbe, itankale, ati pinni ati ṣiṣi silẹ.Ninu ọran ti awọn patikulu ferrite ti agbegbe-nikan, ẹrọ imuṣiṣẹ jẹ alalaja-iparun ati pe o jẹ okunfa nipasẹ iyipada magnetization ti o kere ju iwọn iyipada oofa gbogbogbo (gẹgẹ bi o ṣe han ni Nọmba 6c)29.
Aafo laarin oofa to ṣe pataki ati iwọn ila opin ti ara tumọ si pe ipo aiṣedeede jẹ iṣẹlẹ isọdọkan ti ipadasẹhin agbegbe oofa, eyiti o le jẹ nitori inhomogeneities ohun elo ati aidogba dada, eyiti o ni ibatan nigbati iwọn patiku pọ si 25, ti o yọrisi iyapa lati aso magnetization ipinle.
Nitorina, a le pinnu pe ninu eto yii, ilana iyipada magnetization jẹ idiju pupọ, ati awọn igbiyanju lati dinku iwọn ni iwọn nanometer ṣe ipa pataki ninu ibaraenisepo laarin microstructure ti ferrite ati magnetism..
Lílóye ìbáṣepọ̀ dídíjú láàárín ìgbékalẹ̀, fọ́ọ̀mù àti magnetism jẹ́ ìpìlẹ̀ fún ṣíṣètò àti ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò ọjọ́ iwájú.Iṣiro profaili laini ti ilana XRPD ti a yan ti SrFe12O19 jẹrisi apẹrẹ anisotropic ti awọn nanocrystals ti a gba nipasẹ ọna iṣelọpọ wa.Ni idapo pelu TEM onínọmbà, awọn polycrystalline iseda ti yi patiku ti a safihan, ati awọn ti o ti a ti paradà jerisi pe awọn iwọn ti awọn SFO waidi ni yi ise je kekere ju awọn lominu ni nikan agbegbe opin, pelu eri ti idagbasoke crystallite.Lori ipilẹ yii, a daba ilana oofa ti kii ṣe iyipada ti o da lori didasilẹ agbegbe ibaraenisepo ti o jẹ awọn kristali ti o ni asopọ.Awọn abajade wa jẹri isọdọkan isunmọ laarin mofoloji patiku, igbekalẹ gara ati iwọn crystallite ti o wa ni ipele nanometer.Iwadi yii ni ero lati ṣe alaye ilana isọdọtun isọdọtun ti awọn ohun elo oofa nanostructured lile ati pinnu ipa ti awọn abuda microstructure ninu ihuwasi oofa ti o yọrisi.
Awọn ayẹwo naa ni a ṣepọ pẹlu lilo citric acid gẹgẹbi oluranlowo chelating / epo ni ibamu si ọna sisun sol-gel lẹẹkọkan, ti a sọ ni Reference 6. Awọn ipo iṣeduro ti wa ni iṣapeye lati gba awọn titobi oriṣiriṣi mẹta ti awọn ayẹwo (SFOA, SFOB, SFOC), eyiti o jẹ. gba nipasẹ awọn itọju annealing ti o yẹ ni awọn iwọn otutu oriṣiriṣi (1000, 900, ati 800°C, lẹsẹsẹ).Tabili S1 ṣe akopọ awọn ohun-ini oofa ati rii pe wọn jọra.Nanocomposite SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w% tun ti pese sile ni ọna kanna.
Ilana itọka jẹ iwọn lilo itọsi CuKα (λ = 1.5418 Å) lori Bruker D8 lulú diffractometer, ati iwọn slit oluwari ti ṣeto si 0.2 mm.Lo counter VANTEC lati gba data ni iwọn 2θ ti 10-140°.Iwọn otutu lakoko gbigbasilẹ data jẹ itọju ni 23 ± 1 °C.Iṣaro naa jẹ wiwọn nipasẹ imọ-ẹrọ-igbesẹ-ati-scan, ati ipari gigun ti gbogbo awọn ayẹwo idanwo jẹ 0.013 ° (2theta);Iwọn ti o pọju ti ijinna wiwọn jẹ-2.5 ati + 2.5 ° (2theta).Fun tente oke kọọkan, apapọ 106 quanta ti wa ni iṣiro, lakoko ti iru jẹ nipa 3000 quanta.Ọpọlọpọ awọn oke giga idanwo (yapa tabi apakan ni agbekọja) ni a yan fun itupalẹ igbakanna siwaju: (100), (110) ati (004), eyiti o waye ni igun Bragg ti o sunmọ igun Bragg ti laini iforukọsilẹ SFO.Atunse kikankikan esiperimenta fun ifosiwewe polarization Lorentz, ati abẹlẹ ti yọkuro pẹlu iyipada laini ti a ro.Òdíwọ̀n NIST LaB6 (NIST 660b) ni a lo lati ṣe iwọn ohun-elo naa ati imugboroja iwoye.Lo LWL (Louer-Weigel-Louboutin) ọna deconvolution 30,31 lati gba awọn laini diffraction mimọ.Ọna yii jẹ imuse ninu eto itupalẹ profaili PROFIT-software32.Lati ibamu ti data kikankikan ti a ṣe iwọn ti apẹẹrẹ ati boṣewa pẹlu iṣẹ afarape Voigt, a ti fa jade ni ibamu laini to tọ contour f(x).Iṣẹ pinpin iwọn G (L) jẹ ipinnu lati f (x) nipa titẹle ilana ti a gbekalẹ ni Itọkasi 23. Fun awọn alaye diẹ sii, jọwọ tọka si ohun elo afikun.Gẹgẹbi afikun si iṣiro profaili laini, eto FULLPROF ni a lo lati ṣe itupalẹ Rietveld lori data XRPD (awọn alaye le wa ni Maltoni et al. 6).Ni kukuru, ninu awoṣe Rietveld, awọn oke giga diffraction jẹ apejuwe nipasẹ iṣẹ Thompson-Cox-Hastings pseudo Voigt ti a ṣe atunṣe.Imudara LeBail ti data naa ni a ṣe lori boṣewa NIST LaB6 660b lati ṣapejuwe idasi ohun elo si fifin giga.Gẹgẹbi FWHM ti iṣiro (iwọn ni kikun ni idaji kikankikan tente oke), idogba Debye-Scherrer le ṣee lo lati ṣe iṣiro iwọn iwọn-iwọn iwọn apapọ ti agbegbe kirisita pipinka isokan:
Nibo ni λ ti wa ni gigun igbi itankalẹ X-ray, K jẹ ifosiwewe apẹrẹ (0.8-1.2, nigbagbogbo dogba si 0.9), ati θ jẹ igun Bragg.Eyi kan si: iṣaro ti o yan, eto ti o baamu ti awọn ọkọ ofurufu ati gbogbo apẹrẹ (10-90°).
Ni afikun, Philips CM200 maikirosikopu ti n ṣiṣẹ ni 200 kV ati ni ipese pẹlu filament LaB6 kan ni a lo fun itupalẹ TEM lati gba alaye nipa morphology patiku ati pinpin iwọn.
Wiwọn isinmi magnetization jẹ ṣiṣe nipasẹ awọn ohun elo oriṣiriṣi meji: Eto Iwọn Ohun-ini Ti ara (PPMS) lati Apẹrẹ Apẹrẹ-gbigbọn Ayẹwo Magnetometer (VSM), ni ipese pẹlu 9 T superconducting magnet, ati MicroSense Model 10 VSM pẹlu elekitirogi.Aaye naa jẹ 2 T, apẹẹrẹ ti kun ni aaye (μ0HMAX: -5 T ati 2 T, lẹsẹsẹ fun ohun elo kọọkan), lẹhinna aaye yiyipada (HREV) ti lo lati mu apẹẹrẹ wa sinu agbegbe iyipada (nitosi HC). ), ati lẹhinna Ibajẹ oofa ti wa ni igbasilẹ gẹgẹbi iṣẹ ti akoko ju iṣẹju 60 lọ.Iwọn wiwọn naa ni a ṣe ni 300 K. Iwọn imuṣiṣẹ ti o baamu jẹ iṣiro da lori awọn iye iwọn wọn ti a ṣe apejuwe ninu ohun elo afikun.
Muscas, G., Yaacub, N. & Peddis, D. Awọn idamu oofa ni awọn ohun elo nanostructured.Ninu nanostructure oofa tuntun 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. ati Nordblad, P. Akopọ se ihuwasi.Ninu aṣa tuntun ti nanoparticle magnetism, awọn oju-iwe 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Isinmi oofa ni awọn eto patiku ti o dara.Ilọsiwaju ni Fisiksi Kemikali, oju-iwe 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, bbl Awọn titun be ati fisiksi ti nanomagnets (pe).J. Fisiksi elo 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. ati be be lo Thematic awotẹlẹ: awọn ilọsiwaju ati awọn asesewa ti lile hexaperrite yẹ oofa ohun elo.J. Fisiksi.D. Waye fun Fisiksi (2020).
Maltoni, P. ati bẹbẹ lọ Nipa jijẹ iṣelọpọ ati awọn ohun-ini oofa ti SrFe12O19 nanocrystals, awọn nanocomposites magnetic meji ni a lo bi awọn oofa ayeraye.J. Fisiksi.D. Waye fun Fisiksi 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. ati be be lo. Ṣe alaye ibatan laarin ẹwa ẹwa ara-ara, iparun/igbekalẹ oofa ati awọn ohun-ini oofa ti awọn oofa SrFe12O19 sintered.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. ati be be lo.J. Fisiksi.D. Waye fun Fisiksi 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. ati bẹbẹ lọ Ṣatunṣe awọn ohun-ini oofa ti SrFe12O19/CoFe2O4 nanostructures lile-lile nipasẹ akojọpọ/pipapọ alakoso.J. Fisiksi.Kemistri C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. ati be be lo Ye awọn se ati ki o se idapọ ti SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4 nanocomposites.J. Magi.Mag.omo ile iwe.Ọdun 535, ọdun 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: Akopọ ti iṣelọpọ, iṣẹ ati ohun elo ti awọn ohun elo amọ hexaferrite.Ṣatunkọ.omo ile iwe.sayensi.Ọdun 57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: 3D iworan eto fun itanna ati igbekale igbekale.J. Ilana Crystallography ti a lo 41, 653-658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Oofa ibaraenisepo.Awọn iwaju ni Nanoscience, oju-iwe 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. ati bẹbẹ lọ Ibaṣepọ laarin iwọn / igbekalẹ agbegbe ti awọn ẹwẹ titobi Fe3O4 kirisita ati awọn ohun-ini oofa.sayensi.Aṣoju 7, 9894 (2017).
Coey, JMD oofa ati awọn ohun elo oofa.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Ibaraṣepọ oofa ni awọn paati nanoporous ti a bo siliki ti awọn ẹwẹ titobi CoFe2O4 pẹlu anisotropy oofa onigun.Nanotechnology 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Awọn idiwọn ti gbigbasilẹ oofa-media awọn ero.J. Magi.Mag.omo ile iwe.200, 616-633 (1999).
Lavorato, GC ati bẹbẹ lọ Ibaraẹnisọrọ oofa ati idena agbara ni mojuto/ikarahun meji awọn ẹwẹ titobi oofa ti ni ilọsiwaju.J. Fisiksi.Kemistri C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Awọn ohun-ini oofa ti awọn ẹwẹ titobi: kọja ipa ti iwọn patiku.Kemistri ọkan Euro.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Mu awọn ohun-ini oofa pọ si nipa ṣiṣakoso ẹda ti SrFe12O19 nanocrystals.sayensi.Aṣoju 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. ati Eliceiri, K. NIH Aworan si ImageJ: 25 ọdun ti iṣiro aworan.A. Nat.Ọna 9, 676-682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Didun ati iwulo ti pinpin iwọn crystallite ni itupalẹ profaili X-ray.J. Ilana Crystallography ti a lo 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, ati be be lo Oofa iki ati microstructure: patiku iwọn gbára ti ibere ise iwọn didun.J. Fisiksi ti a lo 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. ati Laureti, S. ni ultra-high density density recording.(Jenny Stanford Tẹ, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd nanostructures ati film magnetization ipadasẹhin.J. Fisiksi ohun elo 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Itankalẹ ti agbegbe ibaraenisepo ni oofa Nd2Fe14B ti o dara ti o dara ifojuri.J. Fisiksi ohun elo 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Iwon ti o da lori oofa lile ni CoFe2O4 awọn ẹwẹ titobi: ipa ti dada spin tilt.J. Fisiksi.D. Waye fun Fisiksi 53, 504004 (2020).