Co5Ge3 纳米尺寸材料中新颖的奇异磁性自旋序
介观与纳米尺度物理
2017-06-16 v2 材料科学
摘要
钴-锗是一种迷人的复杂合金体系，具有独特的结构并表现出一系列有趣的磁学性质，当其尺寸减小至纳米尺度时这些性质会发生改变。在本实验工作中，通过气体团簇沉积技术合成了平均尺寸为 8nm 的高长径比 Co5Ge3 纳米颗粒。所制备的二元 Co5Ge3 纳米颗粒的纳米结构形貌展现出优异的单晶六方结构，且主要沿 (110) 和 (102) 方向优先生长。相比之下，块体材料在所有温度范围内均呈现泡利顺磁性自旋序，而在此我们发现，所合成的 Co5Ge3 纳米颗粒表现出尺寸驱动的新型磁序，在室温下呈现铁磁性，饱和磁化强度为 Ms = 32.2 emu/cm3。这是首次报道在此类纳米尺寸材料中观察到这种新型磁性自旋序，其磁化强度对热能波动的敏感度较低，并表现出接近 850 K 的高居里温度。Co5Ge3 纳米颗粒的这种铁磁行为及较高居里温度归因于低维和量子限域效应，该效应施加了强烈的自旋耦合，并在 Co5Ge3 纳米颗粒中提供了一组新的尺寸驱动自旋结构，而相同材料的块体中不存在这种磁性行为。这项基础科学研究为亚 10nm Co5Ge3 纳米结构的形成、结构和磁性提供了重要见解，有望为基于磁性锗化物的纳米器件带来广泛而实际的应用。
关键词
引用
@article{arxiv.1706.04271,
title = {Novel Exotic Magnetic Spin-order in Co5Ge3 Nano-size Materials},
author = {Mohammad Salehi-Fashami and Ralph Skomski and Balamurugan Balasubramanian and D. J. Sellmyer and George C. Hadjipanayis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04271},
year = {2017}
}
备注
Wrong Submission. My plan is to submit later