мэдээ

Байгальд зочилсонд баярлалаа.Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-ийг хязгаарлагдмал дэмждэг.Хамгийн сайн ашиглахын тулд хөтчийн шинэ хувилбарыг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг унтраа).Үүний зэрэгцээ, тасралтгүй дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид загвар, JavaScript-гүй сайтуудыг харуулах болно.
SrFe12O19 (SFO) хатуу гексаферритын соронзон шинж чанар нь түүний бичил бүтцийн нарийн төвөгтэй хамаарлаар хянагддаг бөгөөд энэ нь байнгын соронзны хэрэглээнд хамааралтай болохыг тодорхойлдог.Золь-гелийн аяндаа шаталтын нийлэгжилтээр гаргаж авсан SFO нано хэсгүүдийн бүлгийг сонгож, G(L) шугамын профайлын шинжилгээгээр бүтцийн рентген нунтаг дифракцийн (XRPD) шинж чанарыг гүнзгийрүүлнэ.Олж авсан кристаллитын хэмжээ тархалт нь [001] чиглэлийн дагуух хэмжээ нь синтезийн аргаас илт хамааралтай болохыг харуулж, үйрмэг кристаллит үүсэхэд хүргэдэг.Түүнчлэн SFO нано бөөмсийн хэмжээг дамжуулах электрон микроскоп (TEM) шинжилгээгээр тодорхойлж, бөөмс дэх талстуудын дундаж тоог тооцоолсон.Эдгээр үр дүнг эгзэгтэй утгаас доогуур нэг домэйн төлөв үүсэхийг харуулахын тулд үнэлсэн бөгөөд идэвхжүүлэлтийн эзэлхүүнийг хатуу соронзон материалын урвуу соронзлолын процессыг тодруулахад чиглэсэн цаг хугацаанаас хамааралтай соронзлолын хэмжилтээс гаргаж авсан.
Нано хэмжээний соронзон материалууд нь шинжлэх ухаан, технологийн асар их ач холбогдолтой, учир нь тэдгээрийн соронзон шинж чанар нь эзэлхүүний хэмжээтэй харьцуулахад эрс ялгаатай байдаг нь шинэ хэтийн төлөв, хэрэглээг авчирдаг1,2,3,4.Нано бүтэцтэй материалуудын дотроос M төрлийн гексаферрит SrFe12O19 (SFO) нь байнгын соронзны хэрэглээнд сонирхолтой нэр дэвшигч болжээ5.Үнэн хэрэгтээ сүүлийн жилүүдэд SFO-д суурилсан материалыг нано хэмжигдэхүүн дээр янз бүрийн синтез, боловсруулалтын аргуудаар тохируулах, хэмжээ, морфологи, соронзон шинж чанарыг оновчтой болгох талаар маш их судалгааны ажил хийгдэж байна6,7,8.Үүнээс гадна солилцооны холболтын системийн судалгаа, хөгжилд ихээхэн анхаарал хандуулсан9,10.Түүний өндөр соронзон талст анизотропи (K = 0.35 MJ/m3) нь зургаан өнцөгт торны 11,12-ийн c тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн байдаг нь соронзон ба талст бүтэц, талстууд ба ширхэгийн хэмжээ, морфологи, бүтэц хоорондын цогц хамаарлын шууд үр дүн юм.Тиймээс дээрх шинж чанаруудыг хянах нь тодорхой шаардлагыг хангах үндэс суурь болдог.Зураг 1-д SFO13-ийн ердийн зургаан өнцөгт орон зайн бүлэг P63/mmc, шугамын профайлын шинжилгээний судалгааны тусгалд харгалзах хавтгайг харуулав.
Ферросоронзон ширхэгийн хэмжээ багасахтай холбоотой шинж чанаруудын дотроос эгзэгтэй утгаас доогуур нэг домэйн төлөв үүсэх нь соронзон анизотропийн өсөлт (гадаргын талбайн эзлэхүүний харьцаа өндөр учраас) нь албадлагын талбарт хүргэдэг14,15.Хатуу материалын эгзэгтэй хэмжээсийн (ДС) доорх өргөн талбай (ердийн утга нь ойролцоогоор 1 μм) бөгөөд уялдаа холбоотой хэмжигдэхүүнээр (DCOH)16 тодорхойлогддог: энэ нь когерент хэмжээн дэх соронзгүйжүүлэх хамгийн бага эзэлхүүний аргыг хэлнэ. (DCOH) , Идэвхжүүлэлтийн эзэлхүүн (VACT) хэлбэрээр илэрхийлсэн 14. Гэсэн хэдий ч 2-р зурагт үзүүлснээр болорын хэмжээ нь DC-ээс бага боловч урвуу процесс нь нийцэхгүй байж болно.Нано бөөмийн (NP) бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд урвуу эргэлтийн чухал эзэлхүүн нь соронзон зуурамтгай чанараас (S) хамаардаг ба түүний соронзон орны хамаарал нь NP соронзлолтын шилжих үйл явцын талаар чухал мэдээлэл өгдөг17,18.
Дээр: Бөөмийн хэмжээ бүхий албадлагын талбайн хувьслын бүдүүвч диаграм, харгалзах соронзжилтын урвуу үйл явцыг харуулсан (15-аас тохируулсан).SPS, SD, MD нь superparamagnetic state, single domain, multidomain гэсэн утгатай;DCOH ба DC-ийг когерентийн диаметр ба чухал диаметрийг тус тус ашигладаг.Доод тал: Нэг талстаас олон талст хүртэл талстуудын өсөлтийг харуулсан янз бүрийн хэмжээтэй бөөмсийн тойм зураг.болонталст болон ширхэгийн хэмжээг тус тус заана.
Гэсэн хэдий ч нано хэмжигдэхүүн дээр бөөмс хоорондын хүчтэй соронзон харилцан үйлчлэл, хэмжээ хуваарилалт, бөөмийн хэлбэр, гадаргуугийн эмх замбараагүй байдал, соронзлолын хялбар тэнхлэгийн чиглэл зэрэг шинэ цогц талуудыг нэвтрүүлсэн нь шинжилгээг илүү төвөгтэй болгож байна19, 20 .Эдгээр элементүүд нь эрчим хүчний саад тотгорын тархалтад ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд үүнийг анхааралтай авч үзэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр соронзлолын урвуу горимд нөлөөлдөг.Үүний үндсэн дээр соронзон эзэлхүүн ба физик нано бүтэцтэй M төрлийн гексаферрит SrFe12O19 хоорондын хамаарлыг зөв ойлгох нь онцгой чухал юм.Тиймээс бид загвар систем болгон доороос дээш соль-гелийн аргаар бэлтгэсэн SFO-ийн багцыг ашиглаж, саяхан судалгаа хийсэн.Өмнөх үр дүнгээс харахад талстуудын хэмжээ нанометрийн хязгаарт байгаа бөгөөд энэ нь кристаллитуудын хэлбэрээс гадна ашигласан дулааны боловсруулалтаас хамаарна.Үүнээс гадна ийм дээжийн талст чанар нь синтезийн аргаас хамаардаг бөгөөд талстууд болон бөөмийн хэмжээ хоорондын хамаарлыг тодруулахын тулд илүү нарийвчилсан шинжилгээ хийх шаардлагатай байдаг.Энэ хамаарлыг илрүүлэхийн тулд дамжуулах электрон микроскоп (TEM) шинжилгээг Риетвелдийн арга, рентген туяаны нунтаг дифракцийн өндөр статистикийн шугамын профайлын шинжилгээтэй хослуулан, талст бичил бүтцийн параметрүүдийг (өөрөөр хэлбэл талстууд ба бөөмийн хэмжээ, хэлбэр) нарийвчлан шинжилсэн. .XRPD) горим.Бүтцийн шинж чанар нь олж авсан нанокристаллитуудын анизотроп шинж чанарыг тодорхойлох, (феррит) материалын нано хэмжээст хүрээг тэлэх оргил үеийг тодорхойлох найдвартай арга болох шугамын профайлын шинжилгээ хийх боломжийг батлах зорилготой юм.Эзлэхүүнээр жигнэсэн кристаллитын хэмжээ хуваарилалт G(L) нь талст зүйн чиглэлээс ихээхэн хамаардаг болохыг тогтоожээ.Энэ ажилд бид ийм нунтаг дээжийн бүтэц, соронзон шинж чанарыг үнэн зөв тодорхойлохын тулд хэмжээтэй холбоотой параметрүүдийг үнэн зөв гаргаж авахад нэмэлт арга техник шаардлагатай байгааг харуулж байна.Морфологийн бүтцийн шинж чанар ба соронзон зан үйлийн хоорондын хамаарлыг тодруулахын тулд урвуу соронзлолтын үйл явцыг мөн судалсан.
Рентген туяаны нунтаг дифракцийн (XRPD) өгөгдлийн Rietveld шинжилгээ нь c тэнхлэгийн дагуух талстлитийн хэмжээг тохирох дулааны боловсруулалтаар тохируулж болохыг харуулж байна.Энэ нь манай дээжинд ажиглагдсан оргил тэлэлт нь анизотроп кристаллит хэлбэрээс шалтгаалсан байх магадлалтайг харуулж байна.Нэмж дурдахад Rietveld-ийн дүн шинжилгээ хийсэн дундаж диаметр ба Виллиамсон Холл диаграмм хоорондын уялдаа холбоо (болонХүснэгт S1)-аас харахад талстууд нь бараг ямар ч деформацигүй, бүтцийн хэв гажилт байхгүй байна.Янз бүрийн чиглэлд кристаллитын хэмжээ тархах хувьсал нь бидний анхаарлыг олж авсан ширхэгийн хэмжээ дээр төвлөрүүлдэг.Шинжилгээ нь тийм ч хялбар биш, учир нь золь-гелийн аяндаа шаталтаас гаргаж авсан дээж нь сүвэрхэг бүтэцтэй бөөмсийн бөөгнөрөлөөс бүрддэг6,9,хорь нэг.TEM нь туршилтын дээжийн дотоод бүтцийг илүү нарийвчлан судлахад ашиглагддаг.Гэрэлт талбайн ердийн зургийг Зураг 3a-c-д үзүүлэв (шинжилгээний дэлгэрэнгүй тайлбарыг нэмэлт материалын 2-р хэсгээс үзнэ үү).Дээж нь жижиг хэсгүүдийн хэлбэртэй хэсгүүдээс бүрдэнэ.Тромбоцитууд хоорондоо нийлж янз бүрийн хэмжээ, хэлбэрийн сүвэрхэг дүүргэгчийг үүсгэдэг.Тромбоцитуудын тархалтыг тооцоолохын тулд дээж бүрийн 100 ширхэгийн талбайг ImageJ программ хангамжийг ашиглан гараар хэмжсэн.Утгатай ижил бөөмийн талбай бүхий эквивалент тойргийн диаметрийг хэмжсэн хэсэг бүрийн төлөөлөх хэмжээтэй холбоно.SFOA, SFOB болон SFOC дээжийн үр дүнг Зураг 3d-f-д нэгтгэн харуулсан ба дундаж диаметрийн утгыг мөн мэдээлэв.Боловсруулалтын температурыг нэмэгдүүлэх нь бөөмсийн хэмжээ, тэдгээрийн тархалтын өргөнийг нэмэгдүүлдэг.VTEM ба VXRD-ийн харьцуулалтаас (Хүснэгт 1) SFOA болон SFOB дээжийн хувьд нэг ширхэгт ногдох талстуудын дундаж тоо нь эдгээр ламеллагийн поликристалл шинж чанарыг илтгэж байгааг харж болно.Үүний эсрэгээр, SFOC-ийн ширхэгийн эзэлхүүн нь талстлитийн дундаж эзэлхүүнтэй харьцуулж болох бөгөөд энэ нь ламеллагийн ихэнх хэсэг нь нэг талст гэдгийг харуулж байна.Бид TEM болон рентген туяаны дифракцийн илэрхий хэмжээ нь өөр өөр байдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэж байна, учир нь сүүлийн үед бид уялдаатай тархалтын блокыг хэмжиж байна (энэ нь ердийн ширхэгээс бага байж болно): Үүнээс гадна, эдгээр тархалтын жижиг алдааны чиглэл. домайнуудыг дифракцаар тооцно.
(a) SFOA, (b) SFOB ба (в) SFOC-ийн тод талбайн TEM зургууд нь хавтан хэлбэртэй хэсгүүдээс бүрддэг болохыг харуулж байна.Харгалзах хэмжээтэй хуваарилалтыг самбарын гистограммд (df) харуулав.
Өмнөх шинжилгээнд бидний анзаарсанчлан жинхэнэ нунтаг дээж дэх талстууд нь полидисперс системийг бүрдүүлдэг.Рентген цацрагийн арга нь уялдаатай тархалтын блокт маш мэдрэмтгий байдаг тул нарийн нано бүтцийг дүрслэхийн тулд нунтаг дифракцийн өгөгдөлд нарийвчилсан дүн шинжилгээ хийх шаардлагатай.Энд талстуудын хэмжээг эзэлхүүнээр жигнэсэн кристаллитын хэмжээ хуваарилах функц G(L)23-ын шинж чанараар авч хэлэлцсэн бөгөөд үүнийг таамагласан хэлбэр, хэмжээтэй талстыг олох магадлалын нягт гэж тайлбарлаж болох ба жин нь тэр.Шинжилсэн дээж дэх эзлэхүүн.Призматик талст хэлбэрийн хувьд дундаж эзэлхүүнтэй кристаллитын хэмжээг ([100], [110] ба [001] чиглэлд хажуугийн дундаж урт) тооцоолж болно.Тиймээс бид нано масштабтай материалын талст хэмжээсийн үнэн зөв тархалтыг олж авахын тулд энэхүү процедурын үр нөлөөг үнэлэхийн тулд өөр өөр ширхэгийн хэмжээтэй гурван SFO дээжийг анизотроп ширхэг хэлбэрээр сонгосон (Иш 6-г үзнэ үү).Феррит талстуудын анизотроп чиглэлийг үнэлэхийн тулд сонгосон оргилуудын XRPD өгөгдөл дээр шугамын профайлын шинжилгээг хийсэн.Туршилтанд хамрагдсан SFO дээжүүд нь ижил талст хавтгайнуудын тохиромжтой (цэвэр) дээд эрэмбийн дифракцыг агуулаагүй тул шугамын өргөтгөлийн хувь нэмрийг хэмжээ, гажуудлаас салгах боломжгүй байв.Үүний зэрэгцээ дифракцийн шугамын ажиглагдаж буй тэлэлт нь хэмжээсийн нөлөөллөөс шалтгаалж байх магадлалтай бөгөөд дундаж талстлит хэлбэрийг хэд хэдэн шугамын шинжилгээгээр баталгаажуулдаг.Зураг 4-т тодорхойлогдсон талст зүйн чиглэлийн дагуу эзэлхүүнээр жигнэсэн кристаллитын хэмжээ тархалтын функц G(L)-ийг харьцуулсан болно.Кристаллитийн тархалтын ердийн хэлбэр нь логнормаль тархалт юм.Олж авсан бүх хэмжээний хуваарилалтын нэг шинж чанар нь тэдгээрийн нэг загварт нийцэхгүй байдал юм.Ихэнх тохиолдолд энэ тархалтыг тодорхой тоосонцор үүсэх үйл явцтай холбож болно.Сонгосон оргилын дундаж тооцоолсон хэмжээ болон Ритвелдийн сайжруулалтаас гаргаж авсан утгын хоорондох зөрүү нь хүлээн зөвшөөрөгдөх хязгаарт багтаж байна (хэрэгслийн шалгалт тохируулга нь эдгээр аргуудын хооронд ялгаатай гэдгийг харгалзан үзвэл) ба Debye Хүснэгт 2-т үзүүлсэн шиг олж авсан дундаж хэмжээ нь Шеррерийн тэгшитгэлтэй нийцэж байна. Хоёр өөр загварчлалын аргын эзлэхүүний дундаж талстлитийн хэмжээсийн чиг хандлага нь маш төстэй бөгөөд үнэмлэхүй хэмжээний хазайлт маш бага байна.Хэдийгээр Rietveld-тэй санал зөрөлдөөн байж болох ч, жишээлбэл, SFOB-ийн (110) тусгалын хувьд энэ нь тус бүрт 1 градусын 2θ зайд сонгосон тусгалын хоёр талын дэвсгэрийг зөв тодорхойлсонтой холбоотой байж болно. чиглэл.Гэсэн хэдий ч хоёр технологийн хоорондох маш сайн тохиролцоо нь аргын хамаарлыг баталж байна.Оргил тэлэлтийн шинжилгээнээс харахад [001] дагуух хэмжээ нь нийлэгжилтийн аргаас тодорхой хамааралтай болох нь илт харагдаж байгаа бөгөөд үүний үр дүнд соль-гелээр нийлэгжүүлсэн SFO6,21-д ширхэгтэй талстууд үүсдэг.Энэ онцлог нь давуу хэлбэртэй нано талстыг зохион бүтээхэд энэ аргыг ашиглах боломжийг нээж өгдөг.Бидний мэдэж байгаагаар SFO-ийн нарийн төвөгтэй талст бүтэц (Зураг 1-д үзүүлсэн шиг) нь SFO12-ийн ферросоронзон үйл ажиллагааны гол цөм бөгөөд иймээс дээжийн дизайныг оновчтой болгохын тулд хэлбэр, хэмжээний шинж чанарыг тохируулж болно (байнгын гэх мэт). соронзтой холбоотой).Кристаллит хэлбэрийн шинжилгээ нь кристаллит хэлбэрийн анизотропийг тодорхойлох хүчирхэг арга бөгөөд өмнө нь олж авсан үр дүнг улам бэхжүүлдэг гэдгийг бид онцолж байна.
(a) SFOA, (б) SFOB, (в) SFOC сонгосон тусгал (100), (110), (004) эзэлхүүний жигнэсэн кристаллитын хэмжээ G(L).
Зураг 5-д үзүүлсэн шиг нано нунтаг материалын талст хэлбэрийн нарийн тархалтыг олж авах, нарийн төвөгтэй нано бүтцэд хэрэглэх процедурын үр нөлөөг үнэлэхийн тулд бид энэ аргыг нанокомпозит материалд (нэрлэсэн үнэ) үр дүнтэй болохыг баталгаажуулсан.Кейсийн нарийвчлал нь SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w %).Эдгээр үр дүн нь Rietveld-ийн шинжилгээтэй бүрэн нийцэж байна (харьцуулахын тулд 5-р зурагны тайлбарыг үзнэ үү) ба нэг фазын системтэй харьцуулахад SFO нанокристалууд нь илүү хавтан хэлбэртэй морфологийг тодруулж чаддаг.Эдгээр үр дүн нь энэ шугамын профайлын шинжилгээг хэд хэдэн өөр өөр талст фазууд нь тус тусын бүтцийн талаарх мэдээллийг алдалгүйгээр давхцаж болох илүү төвөгтэй системүүдэд ашиглах болно гэж найдаж байна.
Нанокомпозит дахь SFO ((100), (004)) болон CFO (111)-ийн сонгосон тусгалуудын эзэлхүүнээр жигнэсэн талстлитийн хэмжээ G(L) тархалт;Харьцуулахын тулд Rietveld шинжилгээний холбогдох утга нь 70(7), 45(6) ба 67(5) nm6 байна.
Зураг 2-т үзүүлсэнчлэн соронзон орны хэмжээг тодорхойлох, физик эзэлхүүнийг зөв тооцоолох нь ийм нарийн төвөгтэй системийг дүрслэх, соронзон хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл, бүтцийн дарааллыг тодорхой ойлгох үндэс суурь болно.Сүүлийн үед соронзон мэдрэмтгий байдлын эргэлт буцалтгүй бүрэлдэхүүн хэсгийг (χirr) судлахын тулд соронзлолын урвуу үйл явцад онцгой анхаарал хандуулж, SFO дээжийн соронзон шинж чанарыг нарийвчлан судалж байна (Зураг S3 нь SFOC-ийн жишээ юм)6.Энэхүү ферритэд суурилсан наносистем дэх соронзлолын урвуу механизмын талаар илүү гүнзгий ойлголттой болохын тулд бид өгөгдсөн чиглэлд ханасаны дараа урвуу талбарт (HREV) соронзон тайвшралын хэмжилт хийсэн.\(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (Дэлгэрэнгүйг Зураг 6 болон нэмэлт материалыг үзнэ үү) гэж үзээд идэвхжүүлэлтийн хэмжээг (VACT) авна уу.Энэ нь аливаа үйл явдалд уялдаатай урвуу байж болох материалын хамгийн бага эзэлхүүн гэж тодорхойлж болох тул энэ параметр нь буцаах үйл явцад оролцдог "соронзон" эзэлхүүнийг илэрхийлнэ.Бидний VACT утга (Хүснэгт S3) нь когерент диаметр (DCOH) гэж тодорхойлсон ойролцоогоор 30 нм диаметртэй бөмбөрцөгтэй тохирч байгаа бөгөөд энэ нь когерент эргэлтээр системийн соронзлолын урвууны дээд хязгаарыг тодорхойлдог.Хэдийгээр бөөмсийн физик эзэлхүүний хувьд асар их ялгаа байдаг (SFOA нь SFOC-ээс 10 дахин том) боловч эдгээр утгууд нь нэлээд тогтмол бөгөөд бага байдаг нь бүх системийн соронзлолын урвуу механизм ижил хэвээр байгааг харуулж байна (бидний баталж байгаатай нийцэж байна). нь ганц домайн систем) 24 .Эцсийн эцэст VACT нь XRPD болон TEM шинжилгээнээс хамаагүй бага физик эзэлхүүнтэй байдаг (Хүснэгт S3 дахь VXRD ба VTEM).Тиймээс, шилжих үйл явц нь зөвхөн уялдаа холбоотой эргэлтээр явагддаггүй гэж бид дүгнэж болно.Янз бүрийн соронзон хэмжигч (Зураг S4) ашиглан олж авсан үр дүн нь DCOH-ийн нэлээн төстэй утгыг өгдөг болохыг анхаарна уу.Үүнтэй холбогдуулан хамгийн боломжийн урвуу үйл явцыг тодорхойлохын тулд нэг домайн бөөмийн (DC) чухал диаметрийг тодорхойлох нь маш чухал юм.Бидний хийсэн дүн шинжилгээгээр (нэмэлт материалыг үзнэ үү) олж авсан VACT нь уялдаа холбоогүй эргэлтийн механизмыг агуулдаг гэж бид дүгнэж болно, учир нь тогтмол гүйдэл (~ 0.8 μm) нь бидний бөөмсийн DC (~ 0.8 μm) -ээс маш хол байдаг. домэйн хана үүсэх нь тийм биш Дараа нь хүчтэй дэмжлэгийг хүлээн авч, нэг домэйны тохиргоог олж авсан.Энэ үр дүнг харилцан үйлчлэлийн домэйн үүссэнээр тайлбарлаж болно25, 26. Бид нэг кристаллит нь харилцан үйлчлэлийн мужид оролцдог бөгөөд эдгээр материалын нэг төрлийн бус бичил бүтцээс шалтгаалан хоорондоо холбогдсон бөөмс хүртэл үргэлжилдэг гэж бид үзэж байна27,28.Рентген туяаны аргууд нь зөвхөн домайнуудын (микрокристал) нарийн бичил бүтцэд мэдрэмтгий байдаг ч соронзон тайвшралын хэмжилт нь нано бүтэцтэй SFO-д тохиолдож болох нарийн төвөгтэй үзэгдлүүдийн нотолгоог өгдөг.Тиймээс SFO мөхлөгүүдийн нанометрийн хэмжээг оновчтой болгосноор олон домайн урвуу процесс руу шилжихээс сэргийлж, улмаар эдгээр материалын өндөр албадлыг хадгалах боломжтой юм.
(a) SFOC-ийн цаг хугацаанаас хамааралтай соронзлолын муруйг-5 Т ба 300 К-ийн ханасаны дараа HREV-ийн урвуу талбарын өөр утгуудаар хэмждэг (туршилтын өгөгдлийн хажууд заасан) (соронзлолыг дээжийн жингийн дагуу хэвийн болгосон);Тодорхой болгохын тулд оруулгад хамгийн сайн тохирох (улаан шугам) 0.65 T талбайн (хар тойрог) туршилтын өгөгдлийг харуулав (соронзонжилтыг M0 = M(t0) анхны утга болгон хэвийн болгосон);(б) харгалзах соронзон зуурамтгай чанар (S) нь талбайн SFOC A функцийн урвуу утгатай (шугам нь нүдний чиглүүлэгч);(в) физик/соронзон уртын масштабын дэлгэрэнгүй мэдээлэл бүхий идэвхжүүлэх механизмын схем.
Ерөнхийдөө соронзлолтын урвуу нь домайны ханын бөөмжилт, тархалт, бэхлэх, задлах зэрэг хэд хэдэн орон нутгийн процессоор явагддаг.Нэг домайн феррит бөөмсийн хувьд идэвхжүүлэх механизм нь бөөмжилтөөр дамждаг бөгөөд нийт соронзон урвуу эзэлхүүнээс бага соронзлолтын өөрчлөлтөөр өдөөгддөг (Зураг 6в-д үзүүлсэн шиг)29.
Чухал соронзлол ба физик диаметрийн хоорондох ялгаа нь уялдаа холбоогүй горим нь соронзон мужийг эргүүлэх зэрэг үйл явдал болохыг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь материалын нэг төрлийн бус байдал, гадаргуугийн тэгш бус байдлаас шалтгаалж, бөөмийн хэмжээ 25-аар өсөхөд харилцан уялдаатай болж, үүнээс хазайхад хүргэдэг. жигд соронзлолтын төлөв.
Иймээс энэ системд соронзлолын урвуу үйл явц нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд нанометрийн масштабаар хэмжээг багасгах хүчин чармайлт нь ферритийн микро бүтэц ба соронзлолын харилцан үйлчлэлд гол үүрэг гүйцэтгэдэг гэж бид дүгнэж болно..
Бүтэц, хэлбэр, соронзлолын нарийн төвөгтэй харилцааг ойлгох нь ирээдүйн хэрэглээг төлөвлөх, хөгжүүлэх үндэс суурь болно.SrFe12O19-ийн сонгосон XRPD загварын шугамын профайлын шинжилгээ нь бидний синтезийн аргаар олж авсан нано талстуудын анизотроп хэлбэрийг баталсан.TEM шинжилгээтэй хослуулан энэ бөөмийн поликристал шинж чанар нь батлагдсан бөгөөд кристаллитын өсөлтийн нотолгоог үл харгалзан энэхүү ажилд судлагдсан SFO-ийн хэмжээ нь чухал нэг домэйны диаметрээс бага байсан нь дараа нь батлагдсан.Үүний үндсэн дээр бид харилцан уялдаатай талстуудаас бүрдэх харилцан үйлчлэлийн домэйн үүсэхэд суурилсан эргэлт буцалтгүй соронзлолын процессыг санал болгож байна.Бидний үр дүн нь нанометрийн түвшинд байгаа бөөмийн морфологи, талст бүтэц, талстлитийн хэмжээ хоорондын нягт хамаарлыг нотолж байна.Энэхүү судалгаа нь хатуу нано бүтэцтэй соронзон материалын урвуу соронзлолтын процессыг тодруулах, улмаар соронзон шинж чанарт бичил бүтцийн шинж чанарын үүргийг тодорхойлох зорилготой юм.
Дээжийг 6-р ишлэлд мэдээлсэн sol-gel аяндаа шатаах аргын дагуу хелатлагч бодис/түлш болгон нимбэгийн хүчил ашиглан нийлэгжүүлсэн. Синтезийн нөхцлийг гурван өөр хэмжээтэй дээж (SFOA, SFOB, SFOC) авахын тулд оновчтой болгосон. янз бүрийн температурт (тус тус 1000, 900, 800 ° C) зохих анивчих боловсруулалтаар олж авсан.Хүснэгт S1 нь соронзон шинж чанарыг нэгтгэн дүгнэж, тэдгээр нь харьцангуй төстэй болохыг олж мэдэв.Нанокомпозит SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 w/w% нь мөн ижил төстэй аргаар бэлтгэгдсэн.
Дифракцийн загварыг Bruker D8 нунтаг дифрактометр дээр CuKα цацраг (λ = 1.5418 Å) ашиглан хэмжиж, детекторын ангархайны өргөнийг 0.2 мм болгон тохируулсан.10-140°-ийн 2θ мужид өгөгдөл цуглуулахын тулд VANTEC тоолуур ашиглана уу.Өгөгдөл бичих явцад температурыг 23 ± 1 ° C-д хадгалсан.Тусгал нь алхам ба скан технологиор хэмжигддэг бөгөөд бүх туршилтын дээжийн алхамын урт нь 0.013 ° (2theta);хэмжилтийн зайны хамгийн дээд оргил утга нь -2.5 ба + 2.5° (2тета).Оргил бүрийн хувьд нийт 106 квант тооцогдсон бол сүүлнийх нь хувьд 3000 орчим квант байдаг.Хэд хэдэн туршилтын оргилуудыг (тусгаарлагдсан эсвэл хэсэгчлэн давхцсан) цаашдын нэгэн зэрэг шинжилгээнд сонгосон: (100), (110) ба (004) нь SFO бүртгэлийн шугамын Браггийн өнцөгт ойрхон Браггийн өнцөгт үүссэн.Туршилтын эрчмийг Лоренцын туйлшралын хүчин зүйлээр засч, арын дэвсгэрийг шугаман өөрчлөлтөөр арилгасан.NIST стандарт LaB6 (NIST 660b) нь багаж болон спектрийн өргөтгөлийг тохируулахад ашигласан.Цэвэр дифракцийн шугамыг авахын тулд LWL (Louer-Weigel-Louboutin) deconvolution method 30,31 ашиглана.Энэ аргыг PROFIT-software32 профайлын шинжилгээний хөтөлбөрт хэрэгжүүлсэн.Дээжийн хэмжсэн эрчим хүчний өгөгдөл ба стандартыг псевдо Войгтын функцээр тохируулснаар харгалзах зөв шугамын контур f(x)-ыг гаргаж авна.Хэмжээний хуваарилалтын функц G(L) нь 23-р ишлэлд үзүүлсэн процедурын дагуу f(x)-ээс тодорхойлогдоно. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг нэмэлт материалаас авна уу.Шугамын профайлын шинжилгээнд нэмэлт болгон FULLPROF программыг XRPD өгөгдөл дээр Rietveld шинжилгээ хийхэд ашигладаг (дэлгэрэнгүй мэдээллийг Maltoni et al. 6-аас олж болно).Товчхондоо, Rietveld загварт дифракцийн оргилуудыг өөрчилсөн Томпсон-Кокс-Хастингсийн псевдо Войгт функцээр дүрсэлсэн байдаг.NIST LaB6 660b стандартын дагуу мэдээллийн LeBail-ийн сайжруулалтыг хийж, багажийн дээд хэмжээг өргөжүүлэхэд оруулсан хувь нэмрийг харуулсан.Тооцоолсон FWHM-ийн дагуу (оргил эрчмийн тал дахь бүтэн өргөн) Дебай-Шеррерийн тэгшитгэлийг когерент тархалтын талст талбайн эзлэхүүний жигнэсэн дундаж хэмжээг тооцоолоход ашиглаж болно.
Энд λ нь рентген цацрагийн долгионы урт, K нь хэлбэрийн хүчин зүйл (0.8-1.2, ихэвчлэн 0.9-тэй тэнцүү), θ нь Браггийн өнцөг юм.Энэ нь дараахь зүйлд хамаарна: сонгосон тусгал, харгалзах онгоцны багц болон бүх хэв маяг (10-90 °).
Түүнчлэн 200 кВ-т ажилладаг, LaB6 судалтай тоноглогдсон Philips CM200 микроскопыг TEM шинжилгээнд ашигласан бөгөөд бөөмийн морфологи, хэмжээ хуваарилалтын талаарх мэдээллийг авсан.
Соронзонжилтын сулралын хэмжилтийг 9 Т хэт дамжуулагч соронзоор тоноглогдсон квант дизайн-чичиргээт дээжийн соронзон хэмжигч (VSM)-ийн физик шинж чанарын хэмжих систем (PPMS) болон цахилгаан соронзон бүхий MicroSense загвар 10 VSM гэсэн хоёр өөр хэрэглүүрээр гүйцэтгэдэг.Талбар нь 2 Т, дээж нь талбарт ханасан (хэрэгсэл тус бүрд μ0HMAX: -5 T ба 2 Т тус тус), дараа нь урвуу талбар (HREV) ашиглан дээжийг шилжүүлэгч талбарт (HC-ийн ойролцоо) оруулна. ), дараа нь соронзлолтын задралыг 60 минут гаруй хугацааны функцээр бүртгэнэ.Хэмжилтийг 300 К хэмд хийнэ. Холбогдох идэвхжүүлэлтийн хэмжээг нэмэлт материалд тодорхойлсон хэмжсэн утгууд дээр үндэслэн үнэлнэ.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Нано бүтэцтэй материал дахь соронзон эвдрэл.Шинэ соронзон нано бүтцэд 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. and Nordblad, P. Хамтын соронзон зан үйл.Нано бөөмийн соронзлолын шинэ чиг хандлагад 65-84 (2021) хуудас.https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Нарийн бөөмийн систем дэх соронзон амралт.Химийн физикийн дэвшил, хуудас 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, гэх мэт Нанома соронзонгийн шинэ бүтэц, физик (уригдсан).J. Хэрэглээний физик 117, 172 (2015).
де Жулиан Фернандес, С гэх мэт Сэдэвчилсэн тойм: хатуу гексаферрит байнгын соронзны хэрэглээний ахиц дэвшил, хэтийн төлөв.J. Физик.D. Физикийн чиглэлээр суралцах хүсэлт гаргах (2020).
Maltoni, P. гэх мэт SrFe12O19 нано талстуудын нийлэгжилт, соронзон шинж чанарыг оновчтой болгосноор хос соронзон нанокомпозитыг байнгын соронз болгон ашигладаг.J. Физик.D. Физик 54, 124004 (2021)-д бүртгүүлнэ үү.
Saura-Múzquiz, M. гэх мэт. Нано бөөмийн морфологи, цөмийн/соронзон бүтэц, шингэрүүлсэн SrFe12O19 соронзны соронзон шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг тодруулах.Нано 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. гэх мэт солилцооны пүршний байнгын соронз үйлдвэрлэхэд зориулж хатуу ба зөөлөн материалын соронзон шинж чанарыг оновчтой болгох.J. Физик.D. Физикийн 54, 134003 (2021)-д бүртгүүлнэ үү.
Maltoni, P. гэх мэт. Хатуу зөөлөн SrFe12O19/CoFe2O4 нано бүтцийн соронзон шинж чанарыг найрлага/фазын холболтоор тохируулна.J. Физик.Хими C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. гэх мэт SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4 нанокомпозитуудын соронзон ба соронзон холболтыг судлах.Ж.Маг.Маг.алма матер.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: Hexaferrite керамикийн нийлэгжилт, гүйцэтгэл, хэрэглээний талаархи тойм.Засварлах.алма матер.шинжлэх ухаан.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: Цахим болон бүтцийн шинжилгээнд зориулсан 3D дүрслэлийн систем.J. Хэрэглээний процессын талстографи 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Соронзон харилцан үйлчлэл.Нано шинжлэх ухаан дахь хил хязгаар, хуудас 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. гэх мэт өндөр талст Fe3O4 нано бөөмсийн хэмжээ/домайн бүтэц ба соронзон шинж чанаруудын хоорондын хамаарал.шинжлэх ухаан.Төлөөлөгч 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Соронзон ба соронзон материал.(Кэмбрижийн их сургуулийн хэвлэл, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S. et al.Куб соронзон анизотропи бүхий CoFe2O4 нано бөөмсийн цахиураар бүрсэн нано сүвэрхэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн соронзон харилцан үйлчлэл.Нанотехнологи 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Соронзон бичлэгийн хязгаарлалт-хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэлд анхаарах зүйлс.Ж.Маг.Маг.алма матер.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC гэх мэт. Цөм/бүрхүүл хос соронзон нано бөөмс дэх соронзон харилцан үйлчлэл болон энергийн саадыг сайжруулсан.J. Физик.Хими C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Нано бөөмсийн соронзон шинж чанар: бөөмийн хэмжээнээс гадуур.Хими нэг евро.J. 15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. SrFe12O19 нанокристаллуудын морфологийг хянах замаар соронзон шинж чанарыг сайжруулна.шинжлэх ухаан.Төлөөлөгч 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. and Eliceiri, K. NIH Image to ImageJ: 25 жилийн зургийн дүн шинжилгээ.А.Нат.Арга 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Рентген туяаны профайлын шинжилгээнд кристаллитын хэмжээсийн тархалтын жигд байдал ба хүчинтэй байдал.J. Хэрэглээний процессын талстографи 11, 50-55 (1978).
Гонзалес, Ж.М., гэх мэт Соронзон зуурамтгай чанар ба бичил бүтэц: идэвхжүүлэх эзэлхүүний ширхэгийн хэмжээнээс хамаарал.J. Хэрэглээний физик 79, 5955 (1996).
Хэт өндөр нягтралтай соронзон бичлэгт Ваваро, Г., Агостинелли, Е., Теста, AM, Педдис, Д., Лаурети, С.(Женни Стэнфордын хэвлэл, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, BD Co∕Pd нано бүтэц ба хальсны соронзлолын урвуу.J. Хэрэглээний физик 97, 10J702 (2005).
Хлопков, К., Гутфлейш, О., Хинз, Д., Мюллер, К.-Х.& Schultz, L. Барзгар нарийн ширхэгтэй Nd2Fe14B соронз дахь харилцан үйлчлэлийн домэйны хувьсал.J. Хэрэглээний физик 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP CoFe2O4 нано хэсгүүдийн хэмжээнээс хамааралтай соронзон хатуурал: гадаргуугийн эргэлтийн хазайлтын нөлөө.J. Физик.D. Физикийн 53, 504004 (2020)-д бүртгүүлнэ үү.