多分散磁性纳米颗粒在水表面的介观自组织
材料科学
2024-02-20 v1 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
摘要
在本研究中，我们利用原位X射线散射、表面压-面积等温线分析和布鲁斯特角显微镜，研究了水表面上多分散氧化铁纳米颗粒Langmuir膜中的自有序过程。X射线反射率证实了单分子层的形成，而掠入射小角X射线散射揭示了具有等于平均颗粒尺寸的特征长度的短程横向关联。值得注意的是，我们的研究结果表明，在零表面压下，颗粒组织成亚微米簇，在压缩时合并形成均匀层。随后使用Langmuir-Schaefer技术将这些层转移到固体基底上，并通过扫描电子显微镜和极化中子反射率进一步表征。值得注意的是，我们的测量揭示了横向关联中的第二个特征长度，比平均颗粒直径长几个数量级，多分散颗粒形成密集堆积在六方晶格中的圆形簇。此外，我们的证据表明，这种介晶的晶格常数取决于颗粒尺寸分布的特征，特别是平均颗粒尺寸和尺寸分布的宽度。另外，我们观察到这些簇内部的尺寸分选，即较大的颗粒位于更靠近簇中心的位置。最后，极化中子反射率测量为跨层的磁化分布提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2401.13768,
title = {Mesoscale self-organization of polydisperse magnetic nanoparticles at the water surface},
author = {Victor Ukleev and Artoem Khassanov and Irina Snigireva and Oleg Konovalov and Alexei Vorobiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13768},
year = {2024}
}