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科学家获取对 Nanoparticles 的新的 “核心”了解

Published on May 25, 2010 at 7:40 PM

当尝试解开关于铁的一奥秘氧化物根据 nanoparticles,从事在国家标准技术局 (NIST) 时的研究小组绊倒了在另一个。 但是,一旦其涵义了解,他们的 discovery* 可能产生 nanotechnologists 新和有用的工具。

正在考虑中的 nanoparticles 是很微小磁铁矿的范围几千他们排队了将舒展头发的宽度,并且他们有潜在用途作为更好的数据存储系统的基本类型和在生物应用例如癌症的过高热处理。 所有这些应用的一个关键字是充分的了解对很大数量的微粒如何在相对地大距离间磁性互相配合,以便科学家能操作他们与磁性。

一球状磁铁矿纳米颗粒的概要在外部这个的微粒的之间磁矩显示意外的差异内部和,当从属于对一个强磁场。 核心的时候 (黑色线路在紫红色区域) 排队与这个域的 (浅兰的箭头),而外部的时候 (黑色箭头在绿色区域) 直角形成对它。 赊帐: NIST

“长期知道许多个磁铁矿有更加了不起的磁性 ` 时候’ - 认为它如磁性力量比 nanoparticles 一个等效质量”,一位研究员说 Kathryn Krycka,在中子研究 NIST 中心。 “没人为什么真知道,虽则。 我们决定探查与低能源中子射线的微粒,可能非常告诉您关于材料的内部结构”。

这个小组应用了一个磁场于 nanocrystals 组成由 9 个 nm 微粒,做由合作者在卡内基梅隆大学。 这个域造成微粒排队象在磁铁棒上被暂挂的一张纸的铁归档。 但是,当使用中子束,这个小组仔细地看,什么他们看见了显示以前未曾被看到的复杂的级别。

“当这个域是应用的时,内在 7 nm ` 核心’沿域的安置自己南北杆,象大铁归档会”, Krycka 说。 “但是外面 1 毫微米 ` 壳’每纳米颗粒不同地正常运行。 它也开发一个时候,但是直角指向对那这个核心”。

在字,异常。 但是潜在有用。

壳跟内部不实际上不同; 没有磁场,差异消失。 但是一次形成,附近的微粒壳似乎互相注意: 另一方面所有排队一种方式的一个局部组他们将有他们的壳’时候,但是另一个组的壳在别处将指向。 此查找导致 Krycka,并且相信她的小组有更多将得知这个角色微粒交往有在确定内部结构或许,磁性纳米颗粒某事 nanotechnologists 能利用。

“这个作用基本上更改微粒如何在数据存储设置将彼此联系”, Krycka 说。 例如, “如果我们可以它由变化他们的温度控制,因为我们的发现建议我们能我们也许能打开和关上作用,可能是有用的在真实世界的应用程序”。

研究小组,也包括从 Oberlin 学院和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家,使用了国家科学基金会支持的一部分中子手段 (NSF)。 在卡内基梅隆和 Oberlin 的研究从 NSF 也得到了技术支持。

* K.L. Krycka, R.A. Booth, C. Hogg, Y. Ijiri, J.A. Borchers, W.C. 陈, S.M. 华森, M. Laver, T.R. Gentile, L.R. Dedon, S. 哈里斯, J.J. Rhyne 和 S.A. Majetich。 结构上统一磁铁矿 nanoparticles 核心壳磁性形态学。 实际复核信函, 104, 207203 (2010), DOI 10.1103/PhysRevLett.104.207203

Last Update: 11. January 2012 19:26

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