利用外磁场增强铁磁纳米结构内磁性纳米颗粒的捕获
介观与纳米尺度物理
2023-08-25 v1
摘要
研究了外磁场对铁磁纳米结构捕获130 nm磁性纳米颗粒（MNPs）的影响。模拟了由反点与点阵列构成的铁磁纳米结构在平行和垂直于外磁场时的磁泳力。发现改变外场方向会显著改变作用于颗粒的磁泳力及MNPs的轨迹。平行于纳米结构表面的磁场产生将纳米颗粒导入纳米结构的磁泳力；垂直磁场产生将颗粒推向结构表面的力。采用离子束光刻在坡莫合金膜表面刻蚀纳米结构，随后在平行或垂直磁场下将MNPs沉积于膜表面。分析结构中颗粒分布以获得各结构的捕获效率（即内部捕获颗粒比例）。无外场时，圆形反点阵列效率最高，圆形点阵列最低；反点阵列捕获效率高于点阵列。施加平行表面磁场显著提升捕获效率，垂直表面磁场则降低效率。在垂直磁场下，颗粒反被捕获于纳米结构外边缘。这些结果表明，施加平行外磁场促进铁磁纳米结构内MNPs的捕获，而垂直磁场增加纳米结构外表面及边缘处MNPs的捕获。
引用
@article{arxiv.2308.12321,
title = {Enhancing the Capture of Magnetic Nanoparticles Inside of Ferromagnetic Nanostructures Using External Magnetic Fields},
author = {Reyne Dowling and Mikhail Kostylev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12321},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 30 figures