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科學家獲取對 Nanoparticles 的新的 「核心」瞭解

Published on May 25, 2010 at 7:40 PM

當嘗試解開關於鐵的一奧秘氧化物根據 nanoparticles,從事在國家標準技術局 (NIST) 時的研究小組絆倒了在另一個。 但是,一旦其涵義瞭解,他們的 discovery* 可能產生 nanotechnologists 新和有用的工具。

正在考慮中的 nanoparticles 是很微小磁鐵礦的範圍幾千他們排隊了將舒展頭髮的寬度,并且他們有潛在用途作為更好的數據存儲系統的基本類型和在生物應用例如癌症的過高熱處理。 所有這些應用的一個關鍵字是充分的瞭解對很大數量的微粒如何在相對地大距離間磁性互相配合,以便科學家能操作他們與磁性。

一球狀磁鐵礦納米顆粒的概要在外部這個的微粒的之間磁矩顯示意外的差異內部和,當從屬於對一個強磁場。 核心的時候 (黑色線路在紫紅色區域) 排隊與這個域的 (淺蘭的箭頭),而外部的時候 (黑色箭頭在綠色區域) 直角形成對它。 赊帳: NIST

「長期知道許多個磁鐵礦有更加了不起的磁性 ` 時候』 - 認為它如磁性力量比 nanoparticles 一個等效質量」,一位研究員說 Kathryn Krycka,在中子研究 NIST 中心。 「沒人為什麼真知道,雖則。 我們決定探查與低能源中子射線的微粒,可能非常告訴您關於材料的內部結構」。

這個小組應用了一個磁場於 nanocrystals 組成由 9 個 nm 微粒,做由合作者在卡內基梅隆大學。 這個域造成微粒排隊像在磁鐵棒上被暫掛的一張紙的鐵歸檔。 但是,當使用中子束,這個小組仔細地看,什麼他們看見了顯示以前未曾被看到的複雜的級別。

「當這個域是應用的時,內在 7 nm ` 核心』沿域的安置自己南北杆,像大鐵歸檔會」, Krycka 說。 「但是外面 1 毫微米 ` 殼』每納米顆粒不同地正常運行。 它也開發一個時候,但是直角指向對那這個核心」。

在字,異常。 但是潛在有用。

殼跟內部不實際上不同; 沒有磁場,差異消失。 但是一次形成,附近的微粒殼似乎互相注意: 另一方面所有排隊一種方式的一個局部組他們將有他們的殼』時候,但是另一個組的殼在別處將指向。 此查找導致 Krycka,并且相信她的小組有更多將得知這個角色微粒交往有在確定內部結構或許,磁性納米顆粒某事 nanotechnologists 能利用。

「這個作用基本上更改微粒如何在數據存儲設置將彼此聯繫」, Krycka 說。 例如, 「如果我們可以它由變化他們的溫度控制,因為我們的發現建議我們能我們也許能打開和關上作用,可能是有用的在真實世界的應用程序」。

研究小組,也包括從 Oberlin 學院和洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家,使用了國家科學基金會支持的一部分中子手段 (NSF)。 在卡內基梅隆和 Oberlin 的研究從 NSF 也得到了技術支持。

* K.L. Krycka, R.A. Booth, C. Hogg, Y. Ijiri, J.A. Borchers, W.C. 陳, S.M. 華森, M. Laver, T.R. Gentile, L.R. Dedon, S. 哈里斯, J.J. Rhyne 和 S.A. Majetich。 結構上統一磁鐵礦 nanoparticles 核心殼磁性形態學。 實際覆核信函, 104, 207203 (2010), DOI 10.1103/PhysRevLett.104.207203

Last Update: 25. January 2012 21:30

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