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Magneto-thermal behavior of nanoscale Fe/Fe oxide granular system (Articolo in rivista)
- Type
- Label
- Magneto-thermal behavior of nanoscale Fe/Fe oxide granular system (Articolo in rivista) (literal)
- Anno
- 2002-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
- Alternative label
Del Bianco L. 2, Fiorani D.1 , Testa A.M. 1,Bonetti E. 2, Savini L.3 (2002)
Magneto-thermal behavior of nanoscale Fe/Fe oxide granular system
in Physical review. B, Condensed matter and materials physics (Online)
(literal)
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- Del Bianco L. 2, Fiorani D.1 , Testa A.M. 1,Bonetti E. 2, Savini L.3 (literal)
- Pagina inizio
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- Rivista
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- Gli effetti di superficie ed interfaccia rivestono un ruolo dominante nelle proprietà magnetiche fondamentali di sistemi nanostrutturati e nelle loro applicazioni tecnologiche (settori della sensoristica, registrazione magnetica,applicazioni biomediche). In questo lavoro è riportato uno studio delle proprietà magnetiche di un sistema nanogranulare composito, costituito da grani cristallini di ferro dispersi in una matrice disordinata di ossido di ferro, in funzione delle dimensioni dei grani e della composizione. Le interazioni di scambio allinterfaccia metallo-matrice sono responsabili delle diverse regioni di comportamento magnetico osservate in funzione della temperatura. In particolare i risultati su sistemi con diametro dei grani compreso tra 6 e 15 nm mostrano lesistenza di una fase a bassa temperatura (al di sotto di 20 K) di una fase congelata magneticamente disordinata, caratterizzata da un forte accoppiamento di scambio tra i grani nanocristallini ferromagnetici e lossido strutturalmente e magneticamente disordinato con caratteristiche tipo vetro di spin. Al di sopra di 20 K si osserva un altro regime caratterizzato dalla coesistenza di una componente quasi statica ferromagnetica rappresentata dai grani di ferro e una componente rilassante, rappresentata da regioni magneticamente correlate della fase ossido, i cui momenti tendono ad essere polarizzate dai momenti dei grani di ferro. (literal)
- Note
- ISI Web of Science (WOS) (literal)
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- 1 ISM
2 Istituto Nazionale per la Fisica della Materia, Unita` di Bologna, c/o Dipartimento di Fisica, Universita` di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, I-40127 Bologna, Italy
3 Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich, Switzerland (literal)
- Titolo
- Magneto-thermal behavior of nanoscale Fe/Fe oxide granular system (literal)
- Abstract
- The low-temperature magnetic properties of samples obtained by cold-compacting core-shell Fe/Fe oxide
nanoparticles have been investigated, and their dependence on the structure, composition, and mean particle
size D has been discussed. Samples with different D, varying from 6 to 15 nm, and different Fe to oxide ratio
were analyzed by means of transmission electron microscopy, x-ray diffraction, and magnetization measurements
in the 5300-K temperature range. The results support the existence of a low-temperature ~below T1
;20 K) frozen, disordered magnetic state, characterized by a strong exchange coupling between the structurally
disordered, spin-glass-like oxide matrix and the Fe nanocrystallites.Above T1 , a different regime is
distinguished, characterized by the coexistence of a quasi-static, ferromagnetic component, given by the Fe
particles, and a relaxing component, represented by regions of exchange-interacting spins of the oxide matrix.
As the temperature is increased above T1 , the net moments of the oxide magnetic regions become able to
thermally fluctuate and they tend to be polarized by the Fe particle moments. The above picture well accounts
for the composition, particle size, and thermal dependence of the coercivity and of the exchange field, which
strongly increase with reducing temperature in correspondence with the freezing of most of the moments of the
oxide magnetic regions. (literal)
- Prodotto di
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