相互作用各向异性磁性纳米颗粒系综中的磁记忆效应

我们通过改变各向异性 ZnFe$_2$O$_4$ 纳米颗粒在系综中的组织几何来探究退磁相互作用对磁记忆效应的影响。借助直流与交流磁化率、磁记忆效应与自旋弛豫，广泛研究了两种不同组织系综——紧凑系综（CE）与空心核系综（HCE）——的静态与动态行为。两系统中冻结温度的频率依赖峰移借助两种动态标度模型：Vogel-Fulcher 定律与幂律得以恰当分析。团簇自旋玻璃相的存在由 Vogel-Fulcher 温度 $T_0$ $\simeq$ 142.58 K（CE）、$\simeq$ 97 K（HCE）以及特征时间常数 $\tau_0$ $\simeq$ $8.85\times10^{-9}$ s（CE）、$\simeq$ $3.8\times10^{-10}$ s（HCE）；连同 $\delta$T$_{Th}$ $\sim$ 0.1（CE）与 0.2（HCE）反映出来。带动态指数 $zv'$ = 6.2 $\pm$ 1.1（CE）、6.3 $\pm$ 0.5（HCE）与单自旋翻转 $\tau^*$ $\simeq$ $7.7\times10^{-11}$ s（CE）、$\simeq$ $1.3\times10^{-10}$ s（HCE）的幂律拟合提供了团簇自旋玻璃相的明确确认。通过非平衡动力学研究，两系统中跨多个亚稳态的渐进自旋冻结与显著记忆效应均得以反映。具有表面更近邻各向异性纳米颗粒的空心核几何导致复杂各向异性能景貌与增强的退磁场，从而造成高度受阻的表面自旋。结果，与 CE 相比，HCE 中观察到更显著的磁记忆效应，其具有更高活化能、降低的阻塞温度与增强的矫顽力。