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Assuntos forma no caso de nanopartículas de cobalto

Published on June 16, 2009 at 7:48 PM

Forma é transformar-se uma característica especialmente importante de alguns comercialmente importantes nanopartículas, mas de maneiras sutis. * Novos estudos por cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) mostram que mudar a forma de nanopartículas de cobalto de esférico a cúbico pode mudar fundamentalmente seu comportamento.

Esses cubos de cobalto (esquerda / superior), medindo cerca de 50 nanômetros de largura, estão mostrando cientistas que, em nanoescala, uma mudança na forma de uma mudança na propriedade. Ao contrário de menores nanopartículas de cobalto esférica, nanocubes derreter e fusível (baixo / direita), quando iluminado por um microscópio eletrônico de transmissão e possuem diferentes características magnéticas do que as nanoesferas também. Crédito: NIST

O desenvolvimento de uma ** trabalho anterior que examinaram as propriedades de cobalto formado em esferas apenas alguns nanômetros de diâmetro, o novo trabalho explora o que acontece quando o cobalto é sintetizado em vez disso como nanocubes. Nanopartículas de cobalto possuem grandes momentos-a magnética medida de propriedades magnéticas de força-e único catalisador, e tem aplicações potenciais no armazenamento da informação, energia e medicina.

Uma diferença marcante é o comportamento dos dois diferentes tipos de partículas, quando campos magnéticos externos são aplicados e depois removidos. Na ausência de um campo magnético, tanto as nanopartículas esféricas e cúbicos espontaneamente formar cadeias, alinhando como uma série de ímãs microscópicos. Então, quando colocado em um campo magnético externo, as cadeias individuais pacote juntos em linhas paralelas para formar grossas colunas alinhadas com o campo. Estas colunas induzido, diz o físico NIST Angela Hight Walker, implica que os campos magnético externo têm um forte impacto sobre o comportamento magnético de ambas as formas de nanopartículas.

Mas suas interações do grupo são um pouco diferentes. Como a força do campo externo é gradualmente reduzido para zero, a magnetização das nanopartículas esféricas nas colunas também diminui gradualmente. Por outro lado, a magnetização das partículas cúbicos nas colunas diminui de uma forma muito mais lento até que as partículas reorganizar seus momentos magnéticos de cadeias lineares em pequenos grupos circular, resultando em uma queda brusca em sua magnetização.

A equipe também mostrou que os cubos podem ser alteradas apenas por observar com um microscópio de nanotecnologia de escolha. Após a exposição a alguns minutos ao feixe iluminante de um microscópio eletrônico de transmissão, o nanocubes se fundem, formando "nanofios" que já não são separáveis ​​como nanopartículas individuais. O efeito, não observadas com as esferas, é surpreendente porque os cubos média de 50 nm de diâmetro, muito maior do que 10 esferas "diâmetros nm. "Você pode esperar os objetos menores para ter um ponto de fusão mais baixo," Hight Walker diz. "No entanto, as arestas e cantos na nanocubes poderiam ser os locais para iniciar a fusão."

Enquanto Walker diz que o efeito de derretimento poderia ser um método potencial para a fabricação de nanoestruturas, que também exige maior atenção. "Este efeito recente demonstra a necessidade de caracterizar as propriedades físico-químicas das nanopartículas extremamente bem a fim de prosseguir as suas aplicações em biologia e medicina", diz ela.

* G. Cheng, RD Shull e AR Hight Walker. Dipolar cadeias formadas por síntese química nanocubes cobalto. Journal of Materials Magnetismo e Magnetic, 11 de maio de 2009, vol. 321 questão, 10, pp 1351-1355.

** G. Cheng, D. Romero, GT Fraser e AR Hight Walker. Do campo magnético induzido por assembléias de nanopartículas de cobalto. Langmuir, Dezembro de 2005. Veja 20 de outubro de 2007, Tech artigo Beat, "Nanopartículas magnéticas montadas em longas cadeias".

Last Update: 23. October 2011 15:51

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