镍基纳米合金：迈向热稳定的高磁性材料

分子动力学模拟和密度泛函理论计算已被用于证明，在宽温度范围内保持镍基核壳双金属纳米合金中磁核高自旋态的可能性。我们表明，与 Ni-Al 团簇的情况不同，Ni-Ag 团簇由于两种物种电子能级之间的杂化较小而保留了高自旋态（在 Ni$_{13}$Ag$_{32}$ 团簇情况下高达 8 $\mu_{\mathrm{B}}$）。有趣的是，此类团簇还能在高达 1000 K 的温度下保持其核的几何和电子完整性（例如对于 Ni$_{7}$Ag$_{27}$ 团簇）。此外，我们还展示了通过在表面上软着陆预形成的团簇，在不引起团簇几何和电子结构过多扰动的情况下，在合适载体上创建此类磁团簇有序阵列的可能性。我们以吸附在 Si(111)-(7$\times$7) 表面上的 Ni$_{13}$Ag$_{38}$ 团簇为例说明了这种方法，该表面具有两个独特的半胞，可作为团簇沉积的选择性模板。