利用磁场控制纳米粒子尺寸：一种球堆叠方法
介观与纳米尺度物理
2025-11-11 v1
摘要
我们提出了一种解析框架，用于预测和控制纳米粒子尺寸，通过外部磁场将第一性原理热力学与球堆叠方法相结合。模型以二氧化银纳米粒子（零场下20 nm，250 mT下5 nm）为基准，给出半径与场强的闭式关系，复现了观察到的最常见尺寸偏移。在经典毛细张力和球形去磁化的限制内，磁场降低了核化势垒，使分布趋向更小的粒子。我们的结果在半径大于3 nm（5740个原子）时稳健。低于此尺度likely dominated by non-extensive effects，如详述于补充信息。该方法适用于两极磁性和顺磁性系统，讨论了非常小或铁磁有序纳米粒子的局限性。
引用
@article{arxiv.2511.06911,
title = {Controlling the Size of Nanoparticles Using a Magnetic Field: A Sphere Packing Approach},
author = {Yazeed Tawalbeh and Marwa Ghazi and Mauro Fernandes Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.06911},
year = {2025}
}