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納米復合金材料具有競爭力飽和磁化強度值

納米復合金材料中Ce摻雜CoFe2O4納米粒子的鐵磁有序性,采用化學燃燒法制備了核殼納米粒子。XRD衍射結果表明,該結構具有立方空間群尖晶石結構。從TEM圖像可以看出,CFCeO05和CFCeO10樣品的平均粒徑分別為D = 8和10 nm。顯示了CFCeO05和CFCeO10在Ms = 42.54和10.41 emug?1,Mr = 26.68和1.57,emug?1 Hc = 1526和140 Oe時觀察到的M-H滯后。這些磁化強度值大于納米結構的純CoFe2O4,但小于體積值(室溫下為73 emug?1)。這是由于納米粒子具有較高的表面能和表面張力,改變了納米復合金材料鐵氧體的陽離子偏好。它導致反位缺陷程度的增加,造成更多的表面自旋傾斜或無序。

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觀察到的MFO鐵氧體納米復合金材料的鐵磁行為的起源必須與兩種不同的機制有關:鐵離子在(M1-xFex)[MxFe2-x]O4中的A-B位的鐵磁耦合和表面自旋傾斜??紤]到M離子從A位轉移到B位和Fe離子從B位轉移到A位的陽離子反轉改變了納米復合材料的磁性行為,鐵氧體的結構由其正常構型變為混合尖晶石結構。鐵離子在b位的磁矩由于它們之間的負相互作用而抵消,M離子沒有貢獻。納米復合金材料在a位存在的鐵離子負責磁化增強和貢獻凈磁矩。認為在尖晶石結構中,MnFe2O4的反轉度降低(~0.22)(由于Mn2+離子部分氧化為Mn3+離子)導致四面體和八面體位之間的超交換相互作用減弱。

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納米復合金材料有助于MnFe2O4的弱亞鐵磁性。在納米級的陽離子分布是由部分倒置的尖晶石結構造成的,這導致了磁化強度的增加。pedis等[76]給出了典型的反相CoFe2O4納米粒子的亞鐵磁性結構,反相度為0.74。這些結果表明,自旋傾斜與陽離子分布之間有較好的相關性,納米復合金材料從而獲得具有競爭力的較高的飽和磁化強度值。然而Carta等報道了MnFe2O4納米顆粒的反轉度為0.20,CoFe2O4納米顆粒的反轉度為0.68,鎳鐵合金材料納米顆粒的反轉度為1.00。


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