Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Wetenschappers Gain Nieuwe "Core" Begrijpen van Nanodeeltjes

Published on May 25, 2010 at 7:40 PM

Tijdens een poging om een mysterie op te lossen over de ijzeroxide-nanodeeltjes op basis van, een onderzoeksteam werkzaam bij het ​​National Institute of Standards and Technology (NIST) gestuit op een ander. Maar zodra de gevolgen ervan worden begrepen, hun ontdekking * kan geven nanotechnologen een nieuw en nuttig instrument.

De nanodeeltjes in kwestie zijn bollen van magnetiet zo klein dat een paar duizend van hen opgesteld zou een haar de breedte rekken, en ze hebben potentiële toepassingen zowel als de basis van betere data-opslag systemen en in biologische toepassingen zoals hyperthermie behandeling voor kanker. Een sleutel tot al deze toepassingen is een volledig begrip van hoe de grote aantallen van de deeltjes interactie magnetisch met elkaar over relatief grote afstanden, zodat wetenschappers ze kunnen manipuleren met magnetisme.

Schematische voorstelling van een bolvormige magnetiet nanodeeltjes toont de onverwachte variatie in magnetisch moment tussen het interieur van het deeltje en buiten wanneer het wordt blootgesteld aan een sterk magnetisch veld. De kern van dit moment (zwarte lijnen in magenta regio) lijnen met het veld (licht blauwe pijl), terwijl de buitenkant van de moment (zwarte pijlen in een groene omgeving) vormt een rechte hoek aan. Credit: NIST

"Het is al bekend voor een lange tijd dat een grote brok van magnetiet grotere magnetische 'moment'-denken zoals magnetische sterkte dan een equivalente massa van nanodeeltjes", zegt Kathryn Krycka, een onderzoeker aan het NIST Centrum voor Onderzoek Neutron. "Niemand weet echt waarom, dat wel. We hebben besloten om de deeltjes met balken van lage-energie neutronen, die kan je vertellen veel over de interne structuur van een materiaal sonde. "

Het team heeft een magnetisch veld om nanokristallen bestaat uit 9 nm-brede deeltjes, gemaakt door medewerkers aan de Carnegie Mellon University. Het veld veroorzaakt de deeltjes op een lijn als ijzervijlsel op een stuk papier gehouden boven een staafmagneet. Maar toen de ploeg keek dichter met de bundel neutronen, wat ze zagen bleek een niveau van complexiteit nooit eerder gezien.

"Als het veld wordt toegepast, de binnenste 7 nm-breed 'core' oriënteert zich langs het noorden van het veld en de zuidpool, zou net als grote ijzervijlsel," Krycka zegt. "Maar de buitenste 1 nm 'schil' van elke nanodeeltjes gedraagt ​​zich anders. Het ontwikkelt ook een moment, maar wees haaks op die van de kern. "

In een woord: bizar. Maar potentieel nuttig zijn.

De schelpen zijn fysiek niet anders dan de interieurs, zonder het magnetisch veld, het onderscheid verdwijnt. Maar eenmaal gevormd, de schelpen van de nabijgelegen deeltjes lijken elkaar te luisteren: Een lokale groep van hen zullen hun schelpen 'momenten allemaal naast elkaar op een manier, maar dan een andere groep de schelpen zullen elders punt. Deze bevinding leidt Krycka en haar team om te geloven dat er meer te leren over de rol die deeltje interactie heeft op het bepalen van interne magnetische nanodeeltjes structuur-misschien iets nanotechnologen kunnen benutten.

"Het effect fundamenteel verandert hoe de deeltjes zouden met elkaar praten in een data-opslag instelling", Krycka zegt. "Als we kunnen controleren het-door de variërende temperatuur, bijvoorbeeld, als onze bevindingen suggereren we kunnen-we misschien in staat om het effect uit te schakelen, die nuttig kunnen zijn in real-world toepassingen."

Het onderzoeksteam, waaronder ook wetenschappers uit Oberlin College en Los Alamos National Laboratory, gebruik neutron instrumentatie mede ondersteund door de National Science Foundation (NSF). Onderzoek aan de Carnegie Mellon en Oberlin kreeg ook steun van NSF.

* KL Krycka, RA Booth, C. Hogg, Y. Ijiri, JA Borchers, WC Chen, SM Watson, M. Laver, TR Gentile, LR Dedon, S. Harris, JJ Rhyne en SA Majetich. Core-shell magnetische morfologie van structureel uniform magnetiet nanodeeltjes. Physical Review Letters, 104, 207203 (2010), DOI 10.1103/PhysRevLett.104.207203

Last Update: 23. October 2011 20:01

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit