纳米颗粒异质性与相互作用的泡测磁学
材料科学
2019-06-12 v2
摘要
气泡作为粒子物理实验中的换能器有着悠久的历史。在一种固态类比中，我们利用纳米磁性薄膜中的泡畴来测量磁性纳米颗粒。该技术能在不到一秒的时间内测定单个纳米颗粒的磁取向，并在几秒内生成完整的磁滞回线，比任何其他已报道的技术都要快得多。我们通过调节薄膜的纳米磁性性质（包括 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用），首次将 skyrmion 态的拓扑保护应用于纳米颗粒传感器，从而实现了这一前所未有的速度。我们在铁/镍纳米棒和氧化铁纳米颗粒上演示了该技术，它们涵盖了广泛的性质与应用。泡测磁学实现了对分散纳米颗粒磁滞进行统计分析的高通量首次测量，并首次直接测量了从单纳米颗粒的超顺磁行为到纳米尺度团聚体中集体行为的转变。这些结果展示了一项测量磁性纳米颗粒异质性与相互作用的突破性能力。
引用
@article{arxiv.1708.02706,
title = {Bubble Magnetometry of Nanoparticle Heterogeneity and Interaction},
author = {A. L. Balk and I. Gilbert and R. Ivkov and J. Unguris and S. M. Stavis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.02706},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 10 figures, major revisions since initial submission