Магнитные наночастицы: проблемы и достижения химического синтеза
Страница 19

ПРИМЕНЕНИЕ

К настоящему моменту, применение магнитных наночастиц наиболее широко развивается в биологии и медицине, затем следуют хранение и запись информации и прочие области науки и техники.

При размерах от нескольких до десятков нанометров подавляющее число магнитных материалов в виде наночастиц проявляют особое, характерное для них магнитное поведение – суперпарамагнетизм. В этом случае, магнитный момент частицы неусточив к воздействию тепловой энергии, в то время как индивидуальные моменты атомов сохраняют свое упорядоченное состояние относительно друг друга, что приводит к исчезновению гистерезиса при сохранении сигмоидальной формы кривой намагниченности M(B)-H.

Такое резкое изменение в магнитных свойствах происходит в результате уменьшения частицы материала ниже определенного критического значения – размера магнитного домена, и следовательно, трансформации мультидоменной магнитной структуры, присущей макроскопическим материалам, в однодоменную структуру – присущую наночастицам. В макроскопических телах домены (группа спинов соориентированных в одном направлении и изменяющихся коллективно) разделены друг от друга доменными стенками, и имеют характеристический размер и соответствующие энергии образования и существования. Движение доменных стенок, в большинстве случаев, является причиной изменения направления намагниченности на обратное. В больших частицах образование доменов является энергетически выгодным процессом, в то время как с уменьшением размера, ниже некоторого критического значения (индивидуального для каждого магнитного материала), разделение областей намагниченности на домены становится энергетически невыгодным процессом и частица становится однодоменной. В этом случае изменение намагниченности больше не связано с движением доменных стенок, а требует когерентного вращения спинов, что выражается в росте коэрцитивности. Чем меньше становится размер частицы по отношению к критическому, тем тепловые флуктуации оказывают большее влияние на движение спинов и система становится суперпарамагнитной [13, 14, 88].

Другие статьи из раздела

Видели ли вы призрак?

... помощью физики или химии. Например, призрак замка Гольшанских (тот самый, который послужил прототипом Белой Дамы в книге Владимира Короткевича «Черный замок Ольшанский») наблюдали как во дворе замка, так и внутри. Причем, разгуливает этот призрак, как...


Что вы знаете о бакинцах?

..., преподавал в Бакинской консерватории.В Баку родился лауреат Нобелевской премии, физик Лев Ландау. В 1922 г. Ландау поступил в Бакинский университет, где изучал физику и химию, а через два года он перевелся на физический факультет Ленинградского...


DuPont делает ставку на научные исследования

Компания DuPont объявила о том, что после отделения филиала Invista она предпримет активные действия, чтобы обеспечить себе глобальную конкурентоспособность в качестве более сфокусированной, базирующейся на научных исследованиях компании. В 2005...