Water fragmentation by bare and dressed light ions with MeV energies: Fragment-ion-energy and time-of-flight distributions

The energy and time-of-flight distributions of water ionic fragments produced by impact of fast atoms and bare and dressed ions; namely, H+, Li0-3+, C1+, and C2+ are reported in this work. Fragment species as a function of emission energy and time-of-flight were recorded by using an electrostatic spectrometer and a time-of-flight mass spectrometer, respectively. An improved Coulomb explosion model coupled to a classical trajectory Monte Carlo (CTMC) simulation gave the energy centroids of the fragments for the dissociation channels resulting from the removal of two to five electrons from the water molecule. For the energy distribution ranging up to 50 eV, both the experiment and model reveal an isotropic production of multiple charged oxygen ions, as well as hydrogen ions. From the ion energy distribution, relative yields of the dissociation resulting from multiple ionization were obtained as a function of the charge state, as well as for several projectile energies. Multiple-ionization yields with charge state up to 4+, were extracted from the measurements of the time-of-flight spectra, focused on the production of single and multiple charged oxygen ions. The measurements were compared to ion-water collision experiments investigated at the keV energy range available in the literature, revealing differences and similarities in the fragment-ion energy distribution.Fil: Wolff, W.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Luna, H.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: Schuch, R.. Alba Nova University Center; SueciaFil: Cariatore, Nelson Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Otranto, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Turco, Federico. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Bernardi, Guillermo Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Suárez, S.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentin

Electron emission in collisions between dressed Alq+ ions with He targets

Experimental and theoretical results are presented for electron emission in collisions between dressed Alq+ ions and atomic He targets. The experimental data are compared with a four-body CTMC model and two distorted wave models, namely the CDW and CDW-EIS. The contribution to total electron emission spectra from the ionisation of each collision center and as well as the simultaneous ionisation can be assessed separately.Fil: Monti, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Fiol, Juan. Comisiã³n Nacional de Energã­a Atã³mica. Gerencia del Area Investigaciã³n y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Fã­sica (centro Atã³mico Balseiro). Divisiã³n Colisiones Atã³micas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Rivarola, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Wolff, W.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: E. Horsdal. University Aarhus; DinamarcaFil: Bernardi, Guillermo Carlos. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Suarez, Sergio Gabriel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentin

Unidentified transitions in one-photon intrashell dynamics in Rydberg atoms

One-photon intrashell transitions in strongly driven Li (n = 25) atoms are studied experimentally. Thedegeneracy of the n shell is lifted by orthogonal dc electric and magnetic fields, which also define the eccentricity of the initial coherent elliptic state. The transitions are driven by a radio frequency pulse linearly polarized parallel to the major axis of the ellipse. A small dc electric field component parallel to the magnetic field splits the one-photon resonance into two, and transitions in between are studied by state-selective field ionization. Unexpected lines in the ionization spectra relating to unknown transitions are found and discussed.Fil: Preclíková, J.. University of Bergen; NoruegaFil: Waheed, A.. University of Bergen; NoruegaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Frette, Ø.. University of Bergen; NoruegaFil: Hamre, B.. University of Bergen; NoruegaFil: Hjertaker, B.T.. University of Bergen; NoruegaFil: Horsdal, E.. University Aarhus; DinamarcaFil: Pilskog, I.. University of Bergen; NoruegaFil: Førre, M.. University of Bergen; Norueg

Excitation of Rydberg wave packets with chirped laser pulses

We study Rydberg wave packets produced by pairs of time separated femtosecond laser pulses. The time separation ranges from femtosecond to picosecond time scales. The wave packets consist predominantly of f states of principal quantum numbers n = 22-32 in Li. With a direct analysis of the field ionization spectra the n-level-resolved classical orbit times are displayed. By chirping the second excitation pulse we demonstrate controlled amplitude oscillations of n-level amplitudes on femtosecond time scales.Fil: Preclíková, J.. University of Bergen; NoruegaFil: Kozák, M.. Karlova Univerzita; República ChecaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Frette, Ø.. University of Bergen; NoruegaFil: Hamre, B.. University of Bergen; NoruegaFil: Hjertaker, B. T.. University of Bergen; NoruegaFil: Hansen, J. P.. University of Bergen; NoruegaFil: Kocbach, L.. University of Bergen; Norueg

Controlling the crystalline and magnetic texture in sputtered Fe 0.89 Ga 0.11 thin films: Influence of substrate and thermal treatment

In this work we present a careful study on the relationship between the magnetic and structural properties of a highly magnetostrictive Fe0.89Ga0.11 (Fe-Ga) alloy deposited onto glass, Si and MgO substrates. When grown on glass, the films are polycrystalline with randomly oriented grains without any texture, while the ones on Si and MgO present preferred growth directions. Fe-Ga/Si films show a [1 1 3] fibre-like texture, and Fe-Ga/MgO presents a quasi monocrystalline behavior with the (1 0 0) film plane direction parallel to the substrate surface. When Fe-Ga/MgO films are annealed an additional (1 1 0) texture is also observed. Magnetometry and ferromagnetic resonance (FMR) show that the magnetic behavior is closely related to the structural observed textures. Furthermore, the structural analysis allowed us to get a deeper understanding of the magnetic behavior. This point is very important to get the ability of controlling the crystalline texture by means of growing onto different substrates and/or thermal treatments, which in turns opens the possibility of handling the magnetic texture which is particularly important in magnetostrictive materials for electronic devices.Fil: Ramírez Chamorro, Gerardo Alexis. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Malamud, Florencia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Gomez, Javier Enrique. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Rodríguez, Luis M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Butera, Alejandro Ricardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Milano, Julian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentin

Magnetoelasticity of Fe1-x Gax thin films on amorphous substrates

In this work, we study the magnetoelastic behavior of Fe1−xGax (0.11 < x < 0.19) thin films, grown on glass and oxidized Si(100) amorphous substrates, that present an isotropic crystalline texture in the film plane. The magnetoelastic coupling coefficients are obtained through the cantilever deflection technique. We find that the magnetoelastic response is larger for samples grown on glass with respect to those grown on Si(100), and such a response increases for larger Ga concentrations for both substrates used. Furthermore, the increasing substrate temperature during growth does not appear to have a significant effect on magnetoelastic behavior of samples grown on Si(100). From a model that takes into account the elastic grain interaction for isotropic systems, we are able to describe the experimentally observed behavior. We find that the magnetoelastic response of the samples grown on glass are well described by the Voigt model, while the samples on Si(100) present an intermediate response between the Voigt and Reuss models.Fil: Ramírez, G. A.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Moya Riffo, Alvaro Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Gómez, J. E.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Goijman, Dafne Yael. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Rodríguez, L. M.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Butera, Alejandro Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Milano, Julian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentin

Separación de gases mediante difusión por presión en una tobera curva

La evolución de la concentración de cada especie en una mezcla de gases se puede obtener a través de la ecuación de transporte por difusión, derivada de la teoría cinética de gases. Éste es el problema a resolver en procesos de separación de gases, como son por ejemplo los procesos centrífugos, las toberas curvas y la expansión libre o free-jet. En este trabajo nos enfocamos en la separación de gases que se genera a partir del gradiente de presión obtenido en una tobera curva. Se resolvieron las ecuaciones de Navier-Stokes de flujo compresible utilizando el código FLUENT de volúmenes finitos. Con las soluciones obtenidas se modeló el proceso de difusión de especies a partir de una ecuación constitutiva para los flujos de entrada y salida de los volúmenes finitos, donde se tiene en cuenta el efecto del gradiente de presión. Los resultados se compararon con datos experimentales de concentración de oxígeno en un flujo de aire.Fil: Guouzden, T.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Clausse, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cortizo, E.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fiol, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fuhr, Javier Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Kaul, Enrique Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Knoblauch, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Invap S. E.; ArgentinaFil: Lamagna, Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Maceira, P.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Rozas, G.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Zarco, Maximiliano Alfredo. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

From nuclear track characterization to machine learning based image classification in neutron autoradiography for boron neutron capture therapy

Knowledge of the 10B microdistribution is of great relevance in BNCT studies. Since 10B concentration assesment through neutron autoradiography depends on the correct quantification of tracks in a nuclear track detector, image acquisition and processing conditions should be controlled and verified, in order to obtain accurate results to be applied in the frame of BNCT. With this aim, an image verification process was proposed, based on parameters extracted from the quantified nuclear tracks. Track characterization was performed by selecting a set of morphological and pixel-intensity uniformity parameters from the quantified objects (area, diameter, roundness, aspect ratio, heterogeneity and clumpiness). Their distributions were studied, leading to the observation of varying behaviours in images generated by different samples and acquisition conditions. The distributions corresponding to samples coming from the BNC reaction showed similar attributes in each analyzed parameter, proving to be robust to the experimental process, but sensitive to light and focus conditions. Considering those observations, a manual feature extraction was performed as a pre-processing step. A Support Vector Machine (SVM) and a fully dense Neural Network (NN) were optimized, trained, and tested. The final performance metrics were similar for both models: 93%-93% for the SVM, vs 94%-95% for the NN in accuracy and precision respectively. Based on the distribution of the predicted class probabilities, the latter had a better capacity to reject inadequate images, so the NN was selected to perform the image verification step prior to quantification. The trained NN was able to correctly classify the images regardless of their track density. The exhaustive characterization of the nuclear tracks provided new knowledge related to the autoradiographic images generation. The inclusion of machine learning in the analysis workflow proves to optimize the boron determination process and paves the way for further applications in the field of boron imaging.Fil: Viglietti, Julia S.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Departamento de Radiobiología; ArgentinaFil: Espain, Maria Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Departamento de Radiobiología; ArgentinaFil: Díaz, Rodrigo Fernando. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro Internacional de Estudios Avanzados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Ciencias Fisicas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Ciencias Fisicas.; ArgentinaFil: Nieto, Luis Agustin. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología. Centro Internacional de Estudios Avanzados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Ciencias Fisicas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Ciencias Fisicas.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Szewc, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University of Cincinnati; Estados UnidosFil: Bernardi, Guillermo Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Rodríguez, Luis M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Saint Martin, María Laura Gisela. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Departamento de Radiobiología; ArgentinaFil: Portu, Agustina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área de Aplicaciones de la Tecnología Nuclear. Departamento de Radiobiología; Argentin

Extending neutron autoradiography technique for boron concentration measurements in hard tissues

The neutron autoradiography technique using polycarbonate nuclear track detectors (NTD) has been extended to quantify the boron concentration in hard tissues, an application of special interest in Boron Neutron Capture Therapy (BNCT). Chemical and mechanical processing methods to prepare thin tissue sections as required by this technique have been explored. Four different decalcification methods governed by slow and fast kinetics were tested in boron-loaded bones. Due to the significant loss of the boron content, this technique was discarded. On the contrary, mechanical manipulation to obtain bone powder and tissue sections of tens of microns thick proved reproducible and suitable, ensuring a proper conservation of the boron content in the samples. A calibration curve that relates the 10B concentration of a bone sample and the track density in a Lexan NTD is presented. Bone powder embedded in boric acid solution with known boron concentrations between 0 and 100 ppm was used as a standard material. The samples, contained in slim Lexan cases, were exposed to a neutron fluence of 1012 cm−2 at the thermal column central facility of the RA-3 reactor (Argentina). The revealed tracks in the NTD were counted with an image processing software. The effect of track overlapping was studied and corresponding corrections were implemented in the presented calibration curve. Stochastic simulations of the track densities produced by the products of the 10B thermal neutron capture reaction for different boron concentrations in bone were performed and compared with the experimental results. The remarkable agreement between the two curves suggested the suitability of the obtained experimental calibration curve. This neutron autoradiography technique was finally applied to determine the boron concentration in pulverized and compact bone samples coming from a sheep experimental model. The obtained results for both type of samples agreed with boron measurements carried out by ICP-OES within experimental uncertainties. The fact that the histological structure of bone sections remains preserved allows for future boron microdistribution analysis.Fil: Provenzano, Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Olivera, María Silvina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Saint Martin, María Laura Gisela. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Rodriguez, Luis Miguel. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Thorp, Silvia Inés. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Pozzi, Emiliano César Cayetano. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Curotto, Paula. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Postuma, Ian. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; ItaliaFil: Altieri, Saverio. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Universita Degli Studi Di Pavia; ItaliaFil: González, Sara Josefina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bortolussi, Silva. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare; Italia. Universita Degli Studi Di Pavia; ItaliaFil: Portu, Agustina Mariana. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effects of Zn Substitution in the Magnetic and Morphological Properties of Fe-Oxide-Based Core-Shell Nanoparticles Produced in a Single Chemical Synthesis

Magnetic, compositional, and morphological properties of Zn-Fe-oxide core-shell bimagnetic nanoparticles were studied for three samples with 0.00, 0.06, and 0.10 Zn/Fe ratios, as obtained from particle-induced X-ray emission analysis. The bimagnetic nanoparticles were produced in a one-step synthesis by the thermal decomposition of the respective acetylacetonates. The nanoparticles present an average particle size between 25 and 30 nm as inferred from transmission electron microscopy (TEM). High-resolution TEM images clearly show core-shell morphology for the particles in all samples. The core is composed by an antiferromagnetic (AFM) phase with a Wüstite (Fe 1-y O) structure, whereas the shell is composed by a Zn x Fe 3-x O 4 ferrimagnetic (FiM) spinel phase. Despite the low solubility of Zn in the Wüstite, electron energy-loss spectroscopy analysis indicates that Zn is distributed almost homogeneously in the whole nanoparticle. This result gives information on the formation mechanisms of the particle, indicating that the Wüstite is formed first, and the superficial oxidation results in the FiM ferrite phase with similar Zn concentration than the core. Magnetization and in-field Mössbauer spectroscopy of the Zn-richest nanoparticles indicate that the AFM phase is strongly coupled to the FiM structure of the ferrite shell, resulting in a bias field (H EB ) appearing below TN FeO , with H EB values that depend on the core-shell relative proportion. Magnetic characterization also indicates a strong magnetic frustration for the samples with higher Zn concentration, even at low temperatures.Fil: Lohr, Javier Hernán. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física. Laboratorio de Resonancias Magnéticas; ArgentinaFil: de Almeida, Adriele Aparecida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física. Laboratorio de Resonancias Magnéticas; ArgentinaFil: Moreno, Mario Sergio Jesus. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Troiani, Horacio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física. Laboratorio de Resonancias Magnéticas; ArgentinaFil: Goya, Gerardo Fabian. Universidad de Zaragoza; EspañaFil: Torres Molina, Teobaldo Enrique. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física. Laboratorio de Resonancias Magnéticas; Argentina. Universidad de Zaragoza; EspañaFil: Fernandez Pacheco, Rodrigo. Universidad de Zaragoza; EspañaFil: Winkler, Elin Lilian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Vasquez Mansilla, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Cohen, Renato. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Nagamine, Luiz C. C. M.. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Rodriguez, Luis Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Zysler, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Lima, Enio Junior. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentin