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
  • 174418 (literal)
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  • 66 (literal)
Rivista
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#note
  • If= 3.06 (literal)
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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 all’interfaccia 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 l’esistenza 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 l’ossido 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 5–300-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)
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