利用振动样品磁强计与缪子自旋弛豫探测Fe$_3$O$_4$纳米颗粒的超顺磁动力学与阻塞转变
介观与纳米尺度物理
2021-05-26 v1
摘要
通过结合振动样品磁强计与缪子自旋弛豫(SR)技术，我们详细研究了FeO纳米颗粒组装体的磁性质。研究了平均粒径分别为5 nm和20 nm的两个样品。对于两个样品，磁强计与SR结果均在高温度下显示出超顺磁态的明确特征，在低温度下显示出磁阻塞态的明确特征。SR数据表明，由于各样品有限的粒径分布，从超顺磁态到阻塞态的转变在整个样品体积上于较宽温度范围内逐渐发生。对于5 nm样品，该转变发生在约3 K至45 K之间；对于20 nm样品，发生在150 K至300 K之间。进一步分析磁强计与SR数据，得到了微观磁参数估计，包括纳米颗粒自旋翻转激活能、磁各向异性和本征纳米颗粒自旋反转尝试时间。这些结果凸显了诸如磁强计之类的体磁探针与诸如SR之类的局域磁探针可获得关于磁性纳米颗粒的互补信息。
引用
@article{arxiv.2101.00258,
title = {Superparamagnetic dynamics and blocking transition in Fe$_3$O$_4$ nanoparticles probed by vibrating sample magnetometry and muon spin relaxation},
author = {Benjamin A. Frandsen and Charlotte Read and Jade Stevens and Colby Walker and Mason Christiansen and Roger G. Harrison and Karine Chesnel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00258},
year = {2021}
}