高度各向异性的Co_xFe_{3-x}O_4纳米颗粒的Néel-Arrhenius模型的有效性

我们报道了对通过热分解Fe(acac)_{3}和Co(acac)_{2}制备的尺寸在$5$至$25$ nm之间的Co_{x}Fe_{3-x}O_{4}磁性纳米颗粒的结构和磁性质的系统研究。合成颗粒的大磁晶各向异性导致了高阻断温度($5 \leqq$ d $\leqq 13$ nm时$42$ K \leqq $T_B$ $\leqq 345$ K)和大矫顽场($T = 5$ K时$H_C \approxeq 1600$ kA/m)。最小颗粒($<d>=5$ nm)揭示了磁硬、自旋无序表面的存在。整个样品系列的静态和动态磁性质的热依赖可以在Néel-Arrhenius弛豫框架内解释，无需特别修正，方法是通过经验Br\"{u}khatov-Kirensky关系包含磁晶各向异性常数$K_1(T)$的热依赖。该方法从静态或动态磁测量给出的$K_1(0)$值都与块体材料非常相似，并给出了响应时间的真实值($\tau_0 \simeq 10^{-10}$ s)。对于最小颗粒发现的与块体各向异性值的偏差可以基于Zener\'{}s relation between $K_1(T)$ and M(T)定性解释。