RUS ENG

НАМ 20 ЛЕТ!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 


Новые свойства магнитных наночастиц



01.06.2010

Новые свойства магнитных наночастиц На рис.: Магнитные моменты ядра наночастицы и ее оболочки направлены перпендикулярно друг другу в сильном магнитном поле. Магнитный момент ядра частицы (черные стрелки на розовом фоне) направлен по магнитному полю (голубая стрелка), а магнитный момент оболочки - перпендикулярно). Credit: NIST
Известно, что у большого куска магнетита величина магнитного момента больше, чем у такого же по массе количества наночастиц. Почему? Разобраться в поведении магнитных наночастиц попытались американские ученые из Центра нейтронных исследований NIST (the National Institute of Standards and Technology). Они исследовали частицы из оксида железа с помощью нейтронных пучков низких энергий, которые могут много рассказать о внутренней структуре материала.  
Сегодня крошечные частицы из магнетита (настолько маленькие, что цепочка из нескольких тысяч дотягивает до диаметра человеческого волоса) используют и предполагают использовать в устройствах памяти или для лечения рака. Но до их успешного применения надо разобраться, как будут выглядеть магнитные взаимодействия большого числа частиц на относительно больших расстояниях, ведь ученые предполагают управлять ими с помощью магнитного поля.
Исследователи из NIST поместили нанокристалл из сферических частиц диаметров в 9 нанометров, изготовленный вместе с американскими коллегами (Carnegie Mellon University), в магнитное поле и исследовали его с помощью нейтронного рассеяния. Они обнаружили нечто необычное. При наложении магнитного поля (в 1.2 Тесла) внутреннее ядро диаметром в семь нанометров ориентируется по полю, но внешняя оболочка толщиной в один нанометр ведет себя по-другому. У нее тоже появляется магнитный момент, но он направлен под прямым углом к направлению магнитного момента ядра.  
В отсутствии магнитного поля ядро ничем не отличается от оболочки, но в магнитном поле возникают оболочки со своим направлением магнитного момента. При этом оболочки соседних наночастиц начинают «чувствовать» друг друга. У одной локальной группы наночастиц магнитные моменты оболочек будут направлены в одну сторону, у другой – в другую. Это открытие заинтересовало ученых. Видимо, предстоит больше узнать о той роли, которую играют магнитные взаимодействие частиц, чтобы использовать их магнитные свойства в дальнейшем.  
Исследование особенностей взаимодействия магнитных наночастиц особенно важно, когда наночастицы используют в медицине или для хранения данных. Ученые надеются выяснить, какие факторы влияют (в частности, температура) на их поведение и научиться контролировать их свойства.  
K.L. Krycka et al. Core-shell magnetic morphology of structurally uniform magnetite nanoparticles. Physical Review Letters, 104, 207203 (2010), DOI 10.1103/PhysRevLett.104.207203
http://www.nist.gov/ncnr/magnetite_052510.cfm

Возврат к списку новостей