磁环石纳米粒子中的有限尺寸与表面效应：蒙特卡洛模拟
材料科学
2007-05-23 v1 统计力学
摘要
通过对-FeO（磁环石）单粒子模型的蒙特卡洛模拟，研究了细粒子系统中的有限尺寸与表面效应。采用周期边界条件模拟体积属性，并与具有自由边界的球形粒子结果进行比较，以实证表明表面在这些系统在低温下显示异常磁性质所发挥的作用。模型的若干结果与实验发现在定性上一致。当粒子尺寸减小时，磁有序温度、自发磁化和 coercive field 均观察到降低。此外，滞回曲线变得拉长，微分介导性显著增大，类似于受扰动或无序系统的滞回曲线。这些现象是由于表面层的磁有序程度高于核心而导致的，当粒子尺寸较小时，表面层主导了粒子磁化过程。然而，与某些作者的假设相矛盾，我们的模型不预测表面层会固化为自旋玻璃样状态。结果表明，表面的磁无序仅仅是促使粒子在零场下进行热力学退磁，而在中等场强下磁化增加，因为表面无序减小了粒子内部的铁锰相关性。粒子尺寸变化导致滞回曲线形状变化，表明翻转模式strongly受到表面原子配位数降低和无序的影响。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0101348,
title = {Finite-Size and surface effects in maghemite nanoparticles: Monte Carlo simulations},
author = {Oscar Iglesias and Amilcar Labarta},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0101348},
year = {2007}
}
备注
Twocolumn RevTex format. 19 pages, 15 Figures included. Submitted to Phys. Rev. B