单分散钴-铂纳米晶体的各向异性超顺磁性
材料科学
2009-11-07 v4
摘要
基于高温有机金属路线 (Sun et al. Science 287, 1989 (2000))，我们合成了含有平均直径为 3.3(2) nm 和 6.0(2) nm、对数正态宽度较小 (sigma=0.15(1)) 的 CoPt_3 单晶粉末。在 5 K 到 400 K 的整个温度范围内，零场冷却磁化率 chi(T) 显示出与理想超顺磁性的显著偏差。接近居里温度 450(10) K 时，偏差源于铁磁矩的（平均场）型减小；而在阻塞温度 T_b 以下，chi(T) 由于能量势垒的存在而受到抑制，这些势垒的分布与透射电子显微镜 (TEM) 获得的颗粒体积成比例。这种体积各向异性的迹象得到了磁吸收 chi''(T,omega) 形状的标度分析的支持，该分析揭示的势垒分布函数也与 TEM 观察到的体积分布一致。在 200 K 以上，磁化等温线 M(H,T) 显示朗之万行为，每个 CoPt_3 提供 2.5(1) mu_B，与块体和薄膜 CoPt_3 的报道一致。在较低温度下磁化曲线的非朗之万形状首次被解释为各向异性超顺磁性，其中考虑了纳米颗粒的各向异性能 E_A(T)。利用 E_A(T) 的大小和温度变化，解释了从 chi''(T,omega) 分析中获得的平均能量势垒和“非物理的”小切换时间。在 T_b 以下出现磁滞回线，并由一个阻塞模型定量描述，该模型也忽略了颗粒相互作用，但考虑了 TEM 的尺寸分布和 E_A 的常规场依赖性。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0207163,
title = {Anisotropic Superparamagnetism of Monodispersive Cobalt-Platinum Nanocrystals},
author = {F. Wiekhorst and E. Shevchenko and H. Weller and J. Kötzler},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0207163},
year = {2009}
}
备注
12 pages with 10 figures and 1 table. Version accepted for publication in Phys. Rev. B . Two-column layout