Magnetizam nanomaterijala - unizg.hrdpajic/buksa/nanomaterijali/... · Magnetizam nanomaterijala...
Transcript of Magnetizam nanomaterijala - unizg.hrdpajic/buksa/nanomaterijali/... · Magnetizam nanomaterijala...
Magnetizam nanomaterijala
● Posebna svojstva zbog malih dimenzija● dolazak do karakterističnih dimenzija za magnetske
pojave● gubitak translacijske invarijantnosti (koordinacija,
frustracija, interakcija)● velik udio površinskih atoma i utjecaj okoline
Digresija: Magnetotaktičke bakterije i višestanični organizmi
● Magnetit i greigit● Magnetosomi● Orijentacija● Evolucija
ŽivotinjeGolub Konj
● (FeOOH)8(FeOPO
3H
2)
● 8nm● 4-5 000 Fe(III) iona
Domene i domenski zidovi
● domene/zidovi nisu energijski jeftini: kompromis između dipolnog međudjelovanja, anizotropije i energije izmjene
Nanočestice kao nanomagneti
● nekoliko (do 100tinjak) nanometara
● NiFeAlO4
● TEM snimka
Jednodomensko stanje i anizotropija15nm Fe ... 500 nm MnBi
superparamagnet
Magnetska histereza
Ukočivanje magnetizacije
Toplinska aktivacija magnetskog momenta preko bedema anizotropije
Utjecaj magnetskog polja na bedem
Relaksacija magnetizacije
Primjena na amorfnu slitinu Hf57Fe43
Geomagnetizam
● Milenijski spora dinamika magnetizacije u velikim nanočesticama
● Pamćenje smjerova magnetskih polja u stijenama
● Rekonstrukcija šetanja
Zemljinih polova
Odstupanje od toplinske relaksacije
Jednomolekulski magnet (S=10)
"Mn12-acetat"
Jedan molekulski magnet na nano-SQUID-u
Nature Nanotechnology 1 (2006) 53
● "Mn1 2
" molekula
proizvodi 10- 4Φ0.
● Usporedivost dimenzija omogućuje optimalno vezanje.
● Manja preklopna struja povećava osjetljivost (smanjuje šum).
Povratak na ... druge zavrzlame
● Nepravilni oblici, nejednake veličine● Utjecaj površine
– zamrzavanje površinskog nereda– "exchange bias"– površinska anizotropija
Amorfni materijali i metalna stakla
● meki magnetski materijali●
Magnetske nanožice
● gibanje domenskog zida– brzina– zapinjanje– memorija
Tanki filmovi
● Moment sile spinova● Mikrovalni generatori
● nanokristaliničnost: sasvim novi meki magneti– niska koercitivnost– visoka permeabilnost i zasićenje– mala magnetostrikcija
● no, ima i izuzetaka!
● Fe79Zr
7B
9 -> Fe
79Nd
7B
9: 7 redova veličine različit H
c
A. Hernando, “Magnetism in nanocrystals”, Europhys. News, 34 (2003) 232-234
● tvrdi magneti
● toplinsko širenje može se spriječiti ispod temperature magnetskog prijelaza u nekim materijalima
● negativno temperaturno širenje magnetskih nanokristala CuO
Multiferoici