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科学者は Nanoparticles の新しい 「コア」理解を得ます

Published on May 25, 2010 at 7:40 PM

鉄の酸化物ベースの nanoparticles についての 1 つのミステリーを解決するように試みている間国立標準技術研究所 (NIST) で働いている調査チームはもう 1 つにつまずきました。 しかし含意が理解されれば、 discovery* は nanotechnologists に新しく、役に立つツールを与えるかもしれません。

疑わしい nanoparticles はそれらの少数の千が伸ばす毛の幅を並べ、よりよいデータ記憶システムの基礎としてそして癌のための高熱の処置のような生物的アプリケーションで潜在性の使用があるほど小さい磁鉄鉱の球です。 すべてのこれらのアプリケーションへのキーは科学者が磁気とのそれらを処理できるように多数の粒子が比較的大きい間隔を渡ってどのようにの磁気的に互いに相互に作用しているか完全な理解です。

球形の磁鉄鉱 nanoparticle の設計図は内部および外部粒子間の磁気モーメントに強い磁界に服従させたとき予想外の変化を示します。 外面の時 (緑領域の黒い矢) はそれに直角に形作るが、コアの時 (マゼンタ領域の黒いライン) はフィールド (淡いブルーの矢) と並べます。 信用: NIST

「磁鉄鉱の大きい固まりが考えることをすばらしい磁気 ` の時を」 - 過すこと長い間知ってしまいました nanoparticles の同等の大容量強さより磁気ようにそれについて」、 Kathryn Krycka、中性子研究のための NIST の中心の研究者を言います。 「誰も実際になぜ、しかし知りません。 私達は」。材料の内部構造についてのずいぶん告げることができる低エネルギー中性子のビームが付いている粒子を厳密に調べることにしました

チームは共作者が 9 つの nm 全体の粒子で、構成した nanocrystals に磁界をカーネギー・メロン大学で作られて加えました。 フィールドにより粒子は棒磁石の上で保持された紙切れの鉄ファイリングのように並べました。 しかしチームが中性子ビームを使用してよく見たときに、何見ました前に見られた複雑さのレベルを決して明らかにしませんでした。

「フィールドが応用のとき、内部の 7 nm 全体の ` のコアは」フィールドのに沿ってそれ自身を方向づけます大きい鉄ファイリングのような南北の棒は、ちょうど」と Krycka は言います。 「しかし各 nanoparticle の外の 1 つの nm の ` のシェルは」別様に動作します。 それはまた開発します時を、コアのそれに直角に指されて」。

風変わりなワードでは。 しかし役に立ちそう。

シェルは内部と物理的に異なっていません; 磁界なしで、区別は消失します。 しかし一度形作られて、近くの粒子のシェルは互いに注意するようです: それらのローカルグループにすべてが 1 つの方法を並べたが、一方では他のグループのシェルは他の所で指しますシェルが」時あります。 この見つけることは Krycka を導き、粒子の相互作用が内部決定で持っていること役割について学ばれるべき多くがあることを信じる彼女のチームは磁気 nanoparticle 構造多分何か nanotechnologists 利用できます。

「粒子がデータ記憶の設定でどのように互いに話すか効果基本的にと」、は Krycka を言います変更します。 「私達が彼らの温度の、例えば変化それによって制御してもいければ、私達の調査結果が私達を提案するのででき私達は」。実世界のアプリケーションに有用であることができる効果を不規則に回せますかもしれません

また Oberlin の大学およびロスアラモス研究所からの科学者を含んでいた調査チームは一部には全米科学財団がサポートした中性子器械使用を使用しました (NSF)。 カーネギー・メロンおよび Oberlin の研究はまた NSF からサポートを受け取りました。

* K.L. Krycka、 R.A. Booth、 C. Hogg、 Y. Ijiri、 J.A. Borchers、 W.C. 陳、 S.M. ワトソン、 M. Laver、 T.R. Gentile、 L.R. Dedon、 S. ハリス、 J.J. Rhyne および S.A. Majetich。 構造的に均一磁鉄鉱 nanoparticles のコアシェルの磁気形態。 物理的な検討の文字、 104、 207203 (2010 年の)、 DOI 10.1103/PhysRevLett.104.207203

Last Update: 11. January 2012 20:43

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