氧化铁纳米颗粒三角阵列:粒子内与粒子间磁性的模拟研究
介观与纳米尺度物理
2019-09-18 v1
摘要
采用随机朗道-利夫希茨-吉尔伯特(sLLG)方法,对二维三角阵列上的球形磁赤铁矿纳米颗粒进行了研究。该模拟方法首先用简单偶极子的三角阵列进行验证,结果显示在有限温度下出现了预期的向铁磁态的相变。其基态表现出连续简并,并在无穷小温度下通过无序导致有序(order-from-disorder)机制被解除,同时出现六重平面各向异性。该纳米颗粒阵列由直径 7.5 nm 的磁赤铁矿球体组成,核心内 Fe 离子间具有类体的超交换相互作用,表面 Fe 离子间存在较弱交换作用以及径向各向异性。该三角纳米颗粒阵列在与简单偶极子阵列相同的约化温度下有序化,但由于表面各向异性,在低温下表现出不同行为。我们发现,纳米颗粒中八面体位置的空位与表面各向异性相结合,为每个颗粒产生了有效的随温度变化的随机各向异性。这导致纳米颗粒阵列在零温下的净磁化强度相较于简单偶极子阵列有所降低。
引用
@article{arxiv.1904.05515,
title = {Triangular array of iron-oxide nanoparticles: A simulation study of intra- and inter-particle magnetism},
author = {B. Alkadour and B. W. Southern and J. P. Whitehead and J. van Lierop},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05515},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 15 figures