氧化磁铁矿纳米粒子中的微磁结构：锋利的结构界面与漂移的磁界面

磁铁矿向磁黑钨的氧化是一种自然发生的过程，导致磁铁矿纳米粒子磁性能的退化。尽管该过程已通过传统的宏观磁化测量技术得到系统观察，但仍缺乏其微尺度下的详细理解。在本研究中，我们通过数值微磁仿真追踪磁铁矿纳米粒子在氧化为磁黑钨过程中的磁结构演化。为捕捉纳米粒子之间的相互作用，我们将其建模为链状排列，并纳入偶极相互作用。我们的计算结果与来自磁性细菌实验数据的基准测试相符，后者在数年时间尺度上进行研究。为解析磁铁矿与磁黑钨之间界面处的磁化，我们提出了基于自旋极化小角中子散射 (SANS) 的方法，这一实验技术能够在纳米尺度上探测磁化纹理。通过分析从 SANS 中提取的配对距离分布函数，我们识别出磁无序的 distinct 信号。具体而言，我们的发现表明，非氧化核心区域的磁化在（结构锋利的）界面上平滑地过渡到氧化壳。此类漂移磁界面可能解释了部分氧化磁铁矿纳米粒子相较于完全转化为磁黑钨样品具有更佳磁性能的原因。