Iron nanoparticles by inert gas condensation:Structure and magnetic characterization

Abstract

Magnetische nanodeeltjes zijn van groot belang voor onderzoekers uit een breed scala van disciplines, zoals katalyse, magnetische gegevensopslag, grondwatersanering en biomedische geneeskunde. IJzer, met een hoge verzadigingsmagnetisatie en overvloedige aanwezigheid op aarde, is een van de meest aantrekkelijke kandidaten. We bestudeerden de gecontroleerde synthese van ijzeren nanodeeltjes door condensatie met inert gas. De nanodeeltjes worden gevormd door een éénkristal-ijzerkern , zoals uit uitgebreide analyse blijkt, en een polykristallijne schil (Fe3O4 en / of γ-Fe2O3). De deeltjesgroottes hangen sterk af van de gasomgeving in de clusterbron. We observeerden intussen verschillende vormen van nanodeeltjes, waaronder normale en getrunceerde kubische deeltjes, evenals regelmatige en afgeknotte rhombische dodecaëders, die werden gevormd afhankelijk van de verhouding van de groeisnelheid langs de en de richting. Bovendien werd gevonden dat ijzeren nanodeeltjes verschillende morfologieën aannemen, afhankelijk van de grootte. Ten slotte werd magnetische kracht-microscopie gebruikt om de magnetische eigenschappen en structuur van individuele ijzeren nanodeeltjes met groottes ~ 50-70 nm te bestuderen. De omkering van de magnetische contrasten verzameld met tegengestelde punt-polariteiten bevestigt de ferromagnetische toestand van de bestudeerde nanodeeltjes en de waargenomen heldere en donkere contrasten komen overeen met een structuur met één domein