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研究发现:外磁场下球状纳米粒子发生奇特变化

  发现球形纳米粒子在外部磁场下发生奇异变化

  美国国家标准与技术研究院(NIST)的科学家在研究氧化铁基球形纳米颗粒时,发现了一种奇怪的纳米材料现象。他们表示,如果他们明白这一现象的含义,这一发现将为纳米技术工作者带来新的有用工具。 NIST中子研究中心的研究人员Catherine Creacca使用低能中子束探测物质的内部结构,更具体地探测磁性纳米粒子。研究小组在美国卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)合作者研究的球形纳米粒子是直径为9纳米的纳米晶球体。当这些纳米粒子被施加磁场时,在磁铁的作用下,它们就像铁屑一样排列在纸上。使用低能中子束分析纳米粒子,团队发现了一个以前从未见过的复杂状态。 Creacca说,在施加磁场之后,球形纳米粒子中直径为7nm的核(核)在与外部磁场相同的方向上偏转。然而,同时,厚度为1纳米的纳米颗粒壳的行为与核的不同。尽管它形成了自己的磁矩,但磁矩的方向与磁芯磁矩垂直。球形纳米粒子的壳和核基本上是相同的,在没有外部磁场的情况下壳和核之间没有区别。研究人员认为,磁场中核壳磁矩不同的纳米粒子现象是相当奇特的,具有潜在的应用价值。研究小组还表示,在外部磁场的作用下,除了单个纳米粒子发生上述变化外,纳米粒子还会根据壳层磁矩聚集现象而存在。他们发现相邻纳米颗粒的壳似乎相互调谐,导致一组颗粒的壳的磁矩指向相同的方向,同时,另一颗粒的壳的磁矩一组粒子指向另一个方向。新的发现让Cricka和他的同事相信有很多关于粒子相互作用的知识。 Creacca说,这种相互作用将从根本上改变数据存储设置中的粒子之间的关系,如果能够通过改变温度来控制粒子之间的关系,那么人们就有可能在现实社会中开启和关闭粒子与粒子之间的相互作用这将是非常有用的。
 

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