berita

Terima kasih telah mengunjungi Alam.Versi browser yang Anda gunakan memiliki dukungan terbatas untuk CSS.Untuk pengalaman terbaik, kami menyarankan Anda menggunakan versi browser yang lebih baru (atau mematikan mode kompatibilitas di Internet Explorer).Pada saat yang sama, untuk memastikan dukungan berkelanjutan, kami akan menampilkan situs tanpa gaya dan JavaScript.
Sifat magnetik heksaferit keras SrFe12O19 (SFO) dikendalikan oleh hubungan kompleks struktur mikronya, yang menentukan relevansinya dengan aplikasi magnet permanen.Pilih sekelompok nanopartikel SFO yang diperoleh melalui sintesis pembakaran spontan sol-gel, dan lakukan karakterisasi difraksi bubuk sinar-X (XRPD) struktural mendalam dengan analisis profil garis G(L).Distribusi ukuran kristal yang diperoleh menunjukkan ketergantungan yang jelas dari ukuran sepanjang arah [001] pada metode sintesis, yang mengarah pada pembentukan kristal terkelupas.Selain itu, ukuran nanopartikel SFO ditentukan dengan analisis mikroskop elektron transmisi (TEM), dan jumlah rata-rata kristalit dalam partikel diperkirakan.Hasil ini telah dievaluasi untuk menggambarkan pembentukan keadaan domain tunggal di bawah nilai kritis, dan volume aktivasi diperoleh dari pengukuran magnetisasi yang bergantung pada waktu, yang bertujuan untuk menjelaskan proses magnetisasi terbalik dari bahan magnetik keras.
Bahan magnetik skala nano memiliki signifikansi ilmiah dan teknologi yang besar, karena sifat magnetiknya menunjukkan perilaku yang sangat berbeda dibandingkan dengan ukuran volumenya, sehingga membawa perspektif dan penerapan baru1,2,3,4.Di antara material berstruktur nano, heksaferit tipe-M SrFe12O19 (SFO) telah menjadi kandidat yang menarik untuk aplikasi magnet permanen5.Faktanya, dalam beberapa tahun terakhir, banyak penelitian telah dilakukan untuk menyesuaikan material berbasis SFO pada skala nano melalui berbagai metode sintesis dan pemrosesan untuk mengoptimalkan ukuran, morfologi, dan sifat magnetik6,7,8.Selain itu, telah mendapat perhatian besar dalam penelitian dan pengembangan sistem kopling pertukaran9,10.Anisotropi magnetokristalinnya yang tinggi (K = 0,35 MJ/m3) yang berorientasi sepanjang sumbu c kisi heksagonalnya (11,12) adalah akibat langsung dari korelasi kompleks antara magnetisme dan struktur kristal, kristalit dan ukuran butir, morfologi dan tekstur.Oleh karena itu, pengendalian karakteristik di atas merupakan dasar untuk memenuhi persyaratan tertentu.Gambar 1 mengilustrasikan kelompok ruang heksagonal khas P63/mmc dari SFO13, dan bidang yang sesuai dengan refleksi dari studi analisis profil garis.
Di antara karakteristik terkait pengurangan ukuran partikel feromagnetik, pembentukan keadaan domain tunggal di bawah nilai kritis menyebabkan peningkatan anisotropi magnetik (karena rasio luas permukaan terhadap volume yang lebih tinggi), yang mengarah ke medan koersif14,15.Area luas di bawah dimensi kritis (DC) pada material keras (nilai tipikalnya sekitar 1 µm), dan ditentukan oleh apa yang disebut ukuran koheren (DCOH)16: ini mengacu pada metode volume terkecil untuk demagnetisasi dalam ukuran koheren (DCOH) , Dinyatakan sebagai volume aktivasi (VACT) 14. Namun, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, meskipun ukuran kristal lebih kecil dari DC, proses inversi mungkin tidak konsisten.Dalam komponen nanopartikel (NP), volume pembalikan kritis bergantung pada viskositas magnetik (S), dan ketergantungan medan magnetnya memberikan informasi penting tentang proses peralihan magnetisasi NP17,18.
Atas: Diagram skema evolusi medan koersif dengan ukuran partikel, menunjukkan proses pembalikan magnetisasi yang sesuai (diadaptasi dari 15).SPS, SD, dan MD masing-masing mewakili keadaan superparamagnetik, domain tunggal, dan multidomain;DCOH dan DC masing-masing digunakan untuk diameter koherensi dan diameter kritis.Bawah: Sketsa partikel dengan ukuran berbeda, menunjukkan pertumbuhan kristalit dari kristal tunggal menjadi polikristalin.Danmenunjukkan kristalit dan ukuran partikel, masing-masing.
Namun, pada skala nano, aspek kompleks baru juga telah diperkenalkan, seperti interaksi magnetik yang kuat antar partikel, distribusi ukuran, bentuk partikel, ketidakteraturan permukaan, dan arah sumbu magnetisasi yang mudah, yang semuanya membuat analisis menjadi lebih menantang19, 20.Elemen-elemen ini secara signifikan mempengaruhi distribusi penghalang energi dan patut dipertimbangkan dengan cermat, sehingga mempengaruhi mode pembalikan magnetisasi.Atas dasar ini, sangat penting untuk memahami dengan benar korelasi antara volume magnetik dan heksaferit tipe M berstrukturnano fisik SrFe12O19.Oleh karena itu, sebagai sistem model, kami menggunakan seperangkat SFO yang disiapkan dengan metode sol-gel bottom-up, dan baru-baru ini melakukan penelitian.Hasil sebelumnya menunjukkan bahwa ukuran kristalit berada pada kisaran nanometer, dan bersama dengan bentuk kristalit, bergantung pada perlakuan panas yang digunakan.Selain itu, kristalinitas sampel tersebut bergantung pada metode sintesis, dan analisis yang lebih rinci diperlukan untuk memperjelas hubungan antara kristalit dan ukuran partikel.Untuk mengungkap hubungan ini, melalui analisis mikroskop elektron transmisi (TEM) yang dikombinasikan dengan metode Rietveld dan analisis profil garis difraksi bubuk sinar-X statistik tinggi, parameter struktur mikro kristal (yaitu kristalit dan ukuran partikel, bentuk) dianalisis dengan cermat. .mode XRPD).Karakterisasi struktural bertujuan untuk menentukan karakteristik anisotropik nanokristalit yang diperoleh dan untuk membuktikan kelayakan analisis profil garis sebagai teknik yang kuat untuk mengkarakterisasi pelebaran puncak ke kisaran material (ferit) skala nano.Diketahui bahwa distribusi ukuran kristalit tertimbang volume G(L) sangat bergantung pada arah kristalografi.Dalam karya ini, kami menunjukkan bahwa teknik tambahan memang diperlukan untuk secara akurat mengekstraksi parameter terkait ukuran untuk secara akurat menggambarkan struktur dan karakteristik magnetik sampel bubuk tersebut.Proses magnetisasi terbalik juga dipelajari untuk memperjelas hubungan antara karakteristik struktur morfologi dan perilaku magnetik.
Analisis Rietveld terhadap data difraksi bubuk sinar-X (XRPD) menunjukkan bahwa ukuran kristalit sepanjang sumbu c dapat disesuaikan dengan perlakuan panas yang sesuai.Hal ini secara spesifik menunjukkan bahwa pelebaran puncak yang diamati pada sampel kami kemungkinan disebabkan oleh bentuk kristalit anisotropik.Selain itu, konsistensi antara diameter rata-rata dianalisis dengan Rietveld dan diagram Williamson-Hall (Danpada Tabel S1) menunjukkan bahwa kristalit hampir bebas regangan dan tidak terjadi deformasi struktur.Evolusi distribusi ukuran kristalit sepanjang arah yang berbeda memusatkan perhatian kita pada ukuran partikel yang diperoleh.Analisisnya tidak sederhana, karena sampel yang diperoleh dari pembakaran spontan sol-gel tersusun atas aglomerat partikel berstruktur berpori6,9 ,dua puluh satu.TEM digunakan untuk mempelajari struktur internal sampel uji secara lebih rinci.Gambar medan terang yang khas dilaporkan pada Gambar 3a-c (untuk penjelasan rinci tentang analisis, silakan merujuk ke bagian 2 dari materi tambahan).Sampel terdiri dari partikel-partikel yang berbentuk potongan-potongan kecil.Trombosit bergabung bersama untuk membentuk agregat berpori dengan berbagai ukuran dan bentuk.Untuk memperkirakan distribusi ukuran trombosit, luas 100 partikel setiap sampel diukur secara manual menggunakan software ImageJ.Diameter lingkaran ekuivalen dengan luas partikel yang sama dengan nilainya dikaitkan dengan ukuran representatif dari setiap bagian yang diukur.Hasil sampel SFOA, SFOB dan SFOC dirangkum dalam Gambar 3d-f, dan nilai diameter rata-rata juga dilaporkan.Peningkatan suhu pemrosesan akan meningkatkan ukuran partikel dan lebar distribusinya.Dari perbandingan antara VTEM dan VXRD (Tabel 1), terlihat bahwa pada kasus sampel SFOA dan SFOB, jumlah rata-rata kristalit per partikel menunjukkan sifat polikristalin dari lamela tersebut.Sebaliknya, volume partikel SFOC sebanding dengan volume kristal rata-rata, menunjukkan bahwa sebagian besar lamela adalah kristal tunggal.Kami menunjukkan bahwa ukuran difraksi TEM dan sinar-X berbeda, karena pada difraksi sinar-X, kami mengukur blok hamburan koheren (mungkin lebih kecil dari serpihan normal): Selain itu, orientasi kesalahan kecil dari hamburan ini domain akan dihitung dengan difraksi.
Gambar TEM medan terang dari (a) SFOA, (b) SFOB dan (c) SFOC menunjukkan bahwa mereka tersusun dari partikel-partikel dengan bentuk seperti pelat.Distribusi ukuran yang sesuai ditampilkan dalam histogram panel (df).
Seperti yang juga telah kita perhatikan pada analisis sebelumnya, kristalit dalam sampel bubuk asli membentuk sistem polidispersi.Karena metode sinar-X sangat sensitif terhadap blok hamburan koheren, analisis menyeluruh terhadap data difraksi serbuk diperlukan untuk menggambarkan struktur nano halus.Di sini, ukuran kristalit dibahas melalui karakterisasi fungsi distribusi ukuran kristalit tertimbang volume G(L)23, yang dapat diartikan sebagai kepadatan probabilitas untuk menemukan kristalit dengan bentuk dan ukuran yang diasumsikan, dan beratnya sebanding dengan dia.Volume, dalam sampel dianalisis.Dengan bentuk kristalit prismatik, ukuran kristalit rata-rata tertimbang volume (rata-rata panjang sisi pada arah [100], [110] dan [001]) dapat dihitung.Oleh karena itu, kami memilih ketiga sampel SFO dengan ukuran partikel berbeda dalam bentuk serpihan anisotropik (lihat Referensi 6) untuk mengevaluasi efektivitas prosedur ini guna mendapatkan distribusi ukuran kristalit bahan skala nano yang akurat.Untuk mengevaluasi orientasi anisotropik kristalit ferit, analisis profil garis dilakukan pada data XRPD dari puncak yang dipilih.Sampel SFO yang diuji tidak mengandung difraksi orde tinggi (murni) yang nyaman dari kumpulan bidang kristal yang sama, sehingga tidak mungkin untuk memisahkan kontribusi pelebaran garis dari ukuran dan distorsi.Pada saat yang sama, pelebaran garis difraksi yang diamati lebih mungkin disebabkan oleh efek ukuran, dan bentuk kristal rata-rata diverifikasi melalui analisis beberapa garis.Gambar 4 membandingkan fungsi distribusi ukuran kristalit tertimbang volume G(L) sepanjang arah kristalografi yang ditentukan.Bentuk khas dari distribusi ukuran kristalit adalah distribusi lognormal.Salah satu karakteristik dari semua distribusi ukuran yang diperoleh adalah unimodalitasnya.Dalam kebanyakan kasus, distribusi ini dapat dikaitkan dengan proses pembentukan partikel tertentu.Perbedaan antara ukuran rata-rata yang dihitung dari puncak yang dipilih dan nilai yang diambil dari penyempurnaan Rietveld berada dalam kisaran yang dapat diterima (mengingat bahwa prosedur kalibrasi instrumen berbeda antara metode-metode ini) dan sama dengan yang diperoleh dari kumpulan bidang yang sesuai dengan Debye Ukuran rata-rata yang diperoleh konsisten dengan persamaan Scherrer, seperti ditunjukkan pada Tabel 2. Tren ukuran rata-rata volume kristalit dari dua teknik pemodelan yang berbeda sangat mirip, dan penyimpangan ukuran absolut sangat kecil.Meskipun mungkin ada perbedaan pendapat dengan Rietveld, misalnya, dalam kasus refleksi SFOB (110), hal ini mungkin terkait dengan penentuan latar belakang yang benar di kedua sisi refleksi yang dipilih pada jarak 1 derajat 2θ di masing-masing sisi. arah.Namun demikian, kesepakatan yang sangat baik antara kedua teknologi tersebut menegaskan relevansi metode ini.Dari analisis pelebaran puncak, terlihat jelas bahwa ukuran sepanjang [001] memiliki ketergantungan spesifik pada metode sintesis, sehingga mengakibatkan terbentuknya kristalit serpihan pada SFO6,21 yang disintesis oleh sol-gel.Fitur ini membuka jalan bagi penggunaan metode ini untuk merancang nanokristal dengan bentuk preferensial.Seperti kita ketahui bersama, struktur kristal kompleks SFO (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1) merupakan inti dari perilaku feromagnetik SFO12, sehingga karakteristik bentuk dan ukuran dapat disesuaikan untuk mengoptimalkan desain sampel untuk aplikasi (seperti permanen). terkait magnet).Kami menunjukkan bahwa analisis ukuran kristalit adalah cara ampuh untuk menggambarkan anisotropi bentuk kristalit, dan selanjutnya memperkuat hasil yang diperoleh sebelumnya.
(a) SFOA, (b) SFOB, (c) SFOC refleksi terpilih (100), (110), (004) distribusi ukuran kristalit tertimbang volume G(L).
Untuk mengevaluasi efektivitas prosedur untuk mendapatkan distribusi ukuran kristalit yang tepat dari bahan bubuk nano dan menerapkannya pada struktur nano yang kompleks, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, kami telah memverifikasi bahwa metode ini efektif dalam bahan nanokomposit (nilai nominal).Keakuratan casing terdiri dari SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 b/b%).Hasil ini sepenuhnya konsisten dengan analisis Rietveld (lihat keterangan Gambar 5 untuk perbandingan), dan dibandingkan dengan sistem fase tunggal, nanokristal SFO dapat menyoroti morfologi yang lebih mirip pelat.Hasil ini diharapkan dapat menerapkan analisis profil garis ini pada sistem yang lebih kompleks di mana beberapa fase kristal berbeda dapat tumpang tindih tanpa kehilangan informasi tentang strukturnya masing-masing.
Distribusi ukuran kristalit berbobot volume G(L) dari refleksi terpilih SFO ((100), (004)) dan CFO (111) dalam nanokomposit;sebagai perbandingan, nilai analisis Rietveld yang sesuai adalah 70(7), 45(6) dan 67(5) nm6.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, penentuan ukuran domain magnetik dan estimasi volume fisik yang benar adalah dasar untuk menggambarkan sistem kompleks tersebut dan untuk pemahaman yang jelas tentang interaksi dan tatanan struktural antara partikel magnetik.Baru-baru ini, perilaku magnetik sampel SFO telah dipelajari secara rinci, dengan perhatian khusus pada proses pembalikan magnetisasi, untuk mempelajari komponen kerentanan magnetik yang tidak dapat diubah (χirr) (Gambar S3 adalah contoh SFOC)6.Untuk mendapatkan pemahaman lebih dalam tentang mekanisme pembalikan magnetisasi dalam sistem nano berbasis ferit ini, kami melakukan pengukuran relaksasi magnetik di medan terbalik (HREV) setelah saturasi dalam arah tertentu.Pertimbangkan \(M\left(t\right)\proptoSln\left(t\right)\) (lihat Gambar 6 dan materi tambahan untuk lebih jelasnya) dan kemudian dapatkan volume aktivasi (VACT).Karena dapat didefinisikan sebagai volume material terkecil yang dapat dibalik secara koheren dalam suatu peristiwa, parameter ini mewakili volume “magnetik” yang terlibat dalam proses pembalikan tersebut.Nilai VACT kami (lihat Tabel S3) sesuai dengan bola dengan diameter sekitar 30 nm, yang didefinisikan sebagai diameter koheren (DCOH), yang menggambarkan batas atas pembalikan magnetisasi sistem dengan rotasi koheren.Meskipun terdapat perbedaan besar dalam volume fisik partikel (SFOA 10 kali lebih besar dari SFOC), nilai-nilai ini cukup konstan dan kecil, menunjukkan bahwa mekanisme pembalikan magnetisasi semua sistem tetap sama (konsisten dengan apa yang kami klaim). adalah sistem domain tunggal) 24 .Pada akhirnya, VACT memiliki volume fisik yang jauh lebih kecil dibandingkan analisis XRPD dan TEM (VXRD dan VTEM pada Tabel S3).Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa proses peralihan tidak hanya terjadi melalui rotasi yang koheren.Perhatikan bahwa hasil yang diperoleh dengan menggunakan magnetometer yang berbeda (Gambar S4) memberikan nilai DCOH yang sangat mirip.Dalam hal ini, sangat penting untuk menentukan diameter kritis partikel domain tunggal (DC) untuk menentukan proses pembalikan yang paling masuk akal.Berdasarkan analisis kami (lihat materi tambahan), kami dapat menyimpulkan bahwa VACT yang diperoleh melibatkan mekanisme rotasi yang tidak koheren, karena DC (~0,8 µm) sangat jauh dari DC (~0,8 µm) partikel kita, yaitu pembentukan dinding domain tidak Kemudian mendapat dukungan kuat dan diperoleh konfigurasi domain tunggal.Hasil ini dapat dijelaskan dengan pembentukan domain interaksi25,26. Kami berasumsi bahwa kristalit tunggal berpartisipasi dalam domain interaksi, yang meluas ke partikel yang saling berhubungan karena struktur mikro heterogen dari bahan-bahan ini27,28.Meskipun metode sinar-X hanya sensitif terhadap struktur mikro halus domain (mikrokristal), pengukuran relaksasi magnetik memberikan bukti fenomena kompleks yang mungkin terjadi pada SFO berstrukturnano.Oleh karena itu, dengan mengoptimalkan ukuran nanometer butiran SFO, peralihan ke proses inversi multi-domain dapat dicegah, sehingga menjaga koersivitas tinggi dari material ini.
(a) Kurva magnetisasi SFOC yang bergantung waktu diukur pada nilai HREV medan terbalik yang berbeda setelah saturasi pada -5 T dan 300 K (ditunjukkan di sebelah data eksperimen) (magnetisasi dinormalisasi sesuai dengan berat sampel);untuk kejelasan, Inset menunjukkan data eksperimen bidang 0,65 T (lingkaran hitam), yang paling sesuai (garis merah) (magnetisasi dinormalisasi ke nilai awal M0 = M(t0));(b) viskositas magnetik yang sesuai (S) adalah kebalikan dari fungsi medan SFOC A (garis adalah panduan bagi mata);(c) skema mekanisme aktivasi dengan rincian skala panjang fisik/magnetik.
Secara umum, pembalikan magnetisasi dapat terjadi melalui serangkaian proses lokal, seperti nukleasi dinding domain, propagasi, serta penyematan dan pelepasan penyematan.Dalam kasus partikel ferit domain tunggal, mekanisme aktivasi dimediasi oleh nukleasi dan dipicu oleh perubahan magnetisasi yang lebih kecil dari volume pembalikan magnetik keseluruhan (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6c)29.
Kesenjangan antara magnetisme kritis dan diameter fisik menyiratkan bahwa mode inkoheren adalah peristiwa pembalikan domain magnetik yang terjadi bersamaan, yang mungkin disebabkan oleh ketidakhomogenan material dan ketidakrataan permukaan, yang menjadi berkorelasi ketika ukuran partikel bertambah 25, sehingga mengakibatkan penyimpangan dari keadaan magnetisasi seragam.
Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa dalam sistem ini, proses pembalikan magnetisasi sangat rumit, dan upaya untuk memperkecil ukuran dalam skala nanometer memainkan peran penting dalam interaksi antara struktur mikro ferit dan magnetisme..
Memahami hubungan kompleks antara struktur, bentuk, dan magnet adalah dasar untuk merancang dan mengembangkan aplikasi masa depan.Analisis profil garis dari pola XRPD terpilih dari SrFe12O19 mengkonfirmasi bentuk anisotropik nanokristal yang diperoleh dengan metode sintesis kami.Dikombinasikan dengan analisis TEM, sifat polikristalin partikel ini terbukti, dan kemudian dikonfirmasi bahwa ukuran SFO yang dieksplorasi dalam penelitian ini lebih rendah dari diameter domain tunggal kritis, meskipun terdapat bukti pertumbuhan kristalit.Atas dasar ini, kami mengusulkan proses magnetisasi ireversibel berdasarkan pembentukan domain interaksi yang terdiri dari kristalit yang saling berhubungan.Hasil kami membuktikan korelasi erat antara morfologi partikel, struktur kristal, dan ukuran kristalit yang ada pada tingkat nanometer.Penelitian ini bertujuan untuk memperjelas proses pembalikan magnetisasi bahan magnetik keras berstrukturnano dan mengetahui peran karakteristik struktur mikro terhadap perilaku magnet yang dihasilkan.
Sampel disintesis menggunakan asam sitrat sebagai bahan pengkelat/bahan bakar sesuai dengan metode pembakaran spontan sol-gel, dilaporkan dalam Referensi 6. Kondisi sintesis dioptimalkan untuk mendapatkan tiga ukuran sampel yang berbeda (SFOA, SFOB, SFOC), yaitu diperoleh dengan perlakuan anil yang sesuai pada suhu yang berbeda (masing-masing 1000, 900, dan 800°C).Tabel S1 merangkum sifat-sifat magnetik dan menemukan bahwa sifat-sifat tersebut relatif sama.Nanokomposit SrFe12O19/CoFe2O4 40/60 b/b% juga dibuat dengan cara yang sama.
Pola difraksi diukur menggunakan radiasi CuKα (λ = 1,5418 Å) pada difraktometer serbuk Bruker D8, dan lebar celah detektor diatur ke 0,2 mm.Gunakan penghitung VANTEC untuk mengumpulkan data dalam kisaran 2θ 10-140°.Suhu selama perekaman data dijaga pada 23 ± 1 °C.Refleksi diukur dengan teknologi step-and-scan, dan panjang langkah semua sampel uji adalah 0,013° (2theta);nilai puncak maksimum jarak pengukuran adalah -2,5 dan +2,5° (2theta).Untuk setiap puncak dihitung total 106 kuanta, sedangkan untuk ekor sekitar 3000 kuanta.Beberapa puncak eksperimental (terpisah atau sebagian tumpang tindih) dipilih untuk analisis simultan lebih lanjut: (100), (110) dan (004), yang terjadi pada sudut Bragg dekat dengan sudut Bragg dari jalur registrasi SFO.Intensitas eksperimen dikoreksi untuk faktor polarisasi Lorentz, dan latar belakang dihilangkan dengan asumsi perubahan linier.Standar NIST LaB6 (NIST 660b) digunakan untuk mengkalibrasi instrumen dan perluasan spektral.Gunakan metode dekonvolusi LWL (Louer-Weigel-Louboutin) 30,31 untuk mendapatkan garis difraksi murni.Metode ini diimplementasikan dalam program analisis profil PROFIT-software32.Dari pemasangan data intensitas terukur sampel dan standar dengan fungsi pseudo Voigt, kontur garis benar f(x) yang sesuai diekstraksi.Fungsi distribusi ukuran G(L) ditentukan dari f(x) dengan mengikuti prosedur yang disajikan pada Referensi 23. Untuk lebih jelasnya, silakan merujuk ke materi tambahan.Sebagai pelengkap analisis profil garis, program FULLPROF digunakan untuk melakukan analisis Rietveld pada data XRPD (detailnya dapat ditemukan di Maltoni dkk. 6).Singkatnya, dalam model Rietveld, puncak difraksi dijelaskan oleh fungsi pseudo Voigt Thompson-Cox-Hastings yang dimodifikasi.Penyempurnaan data LeBail dilakukan pada standar NIST LaB6 660b untuk menggambarkan kontribusi instrumen terhadap perluasan puncak.Berdasarkan perhitungan FWHM (lebar penuh setengah intensitas puncak), persamaan Debye-Scherrer dapat digunakan untuk menghitung ukuran rata-rata tertimbang volume domain kristal hamburan koheren:
Dimana λ adalah panjang gelombang radiasi sinar-X, K adalah faktor bentuk (0,8-1,2, biasanya sama dengan 0,9), dan θ adalah sudut Bragg.Hal ini berlaku untuk: refleksi yang dipilih, kumpulan bidang yang sesuai, dan keseluruhan pola (10-90°).
Selain itu, mikroskop Philips CM200 yang beroperasi pada 200 kV dan dilengkapi dengan filamen LaB6 digunakan untuk analisis TEM guna memperoleh informasi tentang morfologi partikel dan distribusi ukuran.
Pengukuran relaksasi magnetisasi dilakukan dengan dua instrumen berbeda: Physical Property Measurement System (PPMS) dari Quantum Design-Vibrating Sample Magnetometer (VSM), dilengkapi magnet superkonduktor 9 T, dan MicroSense Model 10 VSM dengan elektromagnet.Medannya adalah 2 T, sampel jenuh di lapangan (μ0HMAX: -5 T dan 2 T, masing-masing untuk setiap instrumen), dan kemudian medan terbalik (HREV) diterapkan untuk membawa sampel ke area peralihan (dekat HC ), dan kemudian peluruhan magnetisasi dicatat sebagai fungsi waktu selama 60 menit.Pengukuran dilakukan pada 300 K. Volume aktivasi yang sesuai dievaluasi berdasarkan nilai terukur yang dijelaskan dalam materi tambahan.
Muscas, G., Yaacoub, N. & Peddis, D. Gangguan magnetik pada bahan berstrukturnano.Dalam struktur nano magnetik baru 127-163 (Elsevier, 2018).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813594-5.00004-7.
Mathieu, R. dan Nordblad, P. Perilaku magnetis kolektif.Dalam tren baru magnetisme nanopartikel, halaman 65-84 (2021).https://doi.org/10.1007/978-3-030-60473-8_3.
Dormann, JL, Fiorani, D. & Tronc, E. Relaksasi magnetik dalam sistem partikel halus.Kemajuan dalam Fisika Kimia, hal. 283-494 (2007).https://doi.org/10.1002/9780470141571.ch4.
Sellmyer, DJ, dll. Struktur baru dan fisika nanomagnet (diundang).J. Aplikasi Fisika 117, 172 (2015).
de Julian Fernandez, C. dll. Tinjauan tematik: kemajuan dan prospek aplikasi magnet permanen heksaferit keras.J.Fisika.D. Mendaftar Fisika (2020).
Maltoni, P. dll. Dengan mengoptimalkan sintesis dan sifat magnetik nanokristal SrFe12O19, nanokomposit magnetik ganda digunakan sebagai magnet permanen.J.Fisika.D. Lamaran Fisika 54, 124004 (2021).
Saura-Múzquiz, M. dll. Memperjelas hubungan antara morfologi nanopartikel, struktur inti/magnetik dan sifat magnetik magnet SrFe12O19 yang disinter.Nano 12, 9481–9494 (2020).
Petrecca, M. dll. Mengoptimalkan sifat magnetik bahan keras dan lunak untuk produksi magnet permanen pegas pertukaran.J.Fisika.D. Lamaran Fisika 54, 134003 (2021).
Maltoni, P. dll. Menyesuaikan sifat magnetik struktur nano SrFe12O19/CoFe2O4 keras-lunak melalui penggabungan komposisi/fase.J.Fisika.Kimia C 125, 5927–5936 (2021).
Maltoni, P. dll. Jelajahi kopling magnetik dan magnetik nanokomposit SrFe12O19/Co1-xZnxFe2O4.J.Mag.Mag.Alma mater.535, 168095 (2021).
Pullar, RC Hexagonal ferrites: Tinjauan sintesis, kinerja dan penerapan keramik heksaferit.Sunting.Alma mater.sains.57, 1191–1334 (2012).
Momma, K. & Izumi, F. VESTA: Sistem visualisasi 3D untuk analisis elektronik dan struktural.J. Kristalografi Proses Terapan 41, 653–658 (2008).
Peddis, D., Jönsson, PE, Laureti, S. & Varvaro, G. Interaksi magnetik.Perbatasan dalam Nanosains, hal. 129-188 (2014).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098353-0.00004-X.
Li, Q. dll. Korelasi antara ukuran/struktur domain nanopartikel Fe3O4 yang sangat kristalin dan sifat magnetik.sains.Perwakilan 7, 9894 (2017).
Coey, JMD Bahan magnet dan magnet.(Cambridge University Press, 2001).https://doi.org/10.1017/CBO9780511845000.
Lauretti, S.dkk.Interaksi magnetik pada komponen nanopori berlapis silika nanopartikel CoFe2O4 dengan anisotropi magnetik kubik.Nanoteknologi 21, 315701 (2010).
O'Grady, K. & Laidler, H. Keterbatasan pertimbangan media perekam magnetik.J.Mag.Mag.Alma mater.200, 616–633 (1999).
Lavorato, GC dll. Interaksi magnetik dan penghalang energi dalam nanopartikel magnetik ganda inti/cangkang ditingkatkan.J.Fisika.Kimia C 119, 15755–15762 (2015).
Peddis, D., Cannas, C., Musinu, A. & Piccaluga, G. Sifat magnetik nanopartikel: di luar pengaruh ukuran partikel.Kimia satu euro.J.15, 7822–7829 (2009).
Eikeland, AZ, Stingaciu, M., Mamakhel, AH, Saura-Múzquiz, M. & Christensen, M. Meningkatkan sifat magnetik dengan mengontrol morfologi nanokristal SrFe12O19.sains.Perwakilan 8, 7325 (2018).
Schneider, C., Rasband, W. dan Eliceiri, K. NIH Image to ImageJ: 25 tahun analisis gambar.A.Nat.Metode 9, 676–682 (2012).
Le Bail, A. & Louër, D. Kelancaran dan validitas distribusi ukuran kristalit dalam analisis profil sinar-X.J. Kristalografi Proses Terapan 11, 50-55 (1978).
Gonzalez, JM, dll. Viskositas magnetik dan struktur mikro: ketergantungan ukuran partikel pada volume aktivasi.J. Fisika Terapan 79, 5955 (1996).
Vavaro, G., Agostinelli, E., Testa, AM, Peddis, D. dan Laureti, S. dalam rekaman magnetik kepadatan sangat tinggi.(Jenny Stanford Pers, 2016).https://doi.org/10.1201/b20044.
Hu, G., Thomson, T., Rettner, CT, Raoux, S. & Terris, struktur nano BD Co∕Pd dan pembalikan magnetisasi film.J. Aplikasi Fisika 97, 10J702 (2005).
Khlopkov, K., Gutfleisch, O., Hinz, D., Müller, K.-H.& Schultz, L. Evolusi domain interaksi dalam magnet Nd2Fe14B berbutir halus bertekstur.J. Aplikasi Fisika 102, 023912 (2007).
Mohapatra, J., Xing, M., Elkins, J., Beatty, J. & Liu, JP Pengerasan magnetik yang bergantung pada ukuran dalam nanopartikel CoFe2O4: efek kemiringan putaran permukaan.J.Fisika.D. Lamaran Fisika 53, 504004 (2020).