《磁性納米顆粒體系超自旋玻璃和時效、記憶效應的研究》是依託南京大學，由杜軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁性納米顆粒體系超自旋玻璃和時效、記憶效應的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：杜軍
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
與稀磁合金中的傳統自旋玻璃態不同，磁性納米顆粒體系中的超自旋玻璃態不但依賴於顆粒之間的RKKY相互作用，而且與顆粒之間磁偶極相互作用和顆粒本身的磁各向異性密不可分，表現出很多新穎的物理內涵。因此，磁性納米顆粒體系中的超自旋玻璃行為越來越受到人們的普遍關注。本項目將分別利用真空濺射和化學合成方法製備多種磁性顆粒膜（其中金屬或者絕緣體作為基質）和磁流體等磁性納米複合材料。通過調控工藝條件，有效控制磁性顆粒尺寸及其分布和顆粒之間的距離。利用XRD、高分辨電鏡和EXAFS等方法表征材料的物相和局部結構。通過測量材料的時效和記憶效應等物理現象來獲得超自旋玻璃態的基本特徵，並結合低溫下Kelly-Henkel 曲線、輸運性質測量、以及理論計算來表征磁性顆粒間相互作用、顆粒易磁化軸的分布。在此基礎上分離RKKY和磁偶極相互作用對材料時效和記憶效應的貢獻，從而深刻揭示超自旋玻璃態的物理本質。
結題摘要
本項目基本按照項目申請書中的計畫執行，完成了申請書中制定的目標。共發表SCI論文19篇。磁性納米顆粒體系中的自旋玻璃態的產生與顆粒間的各種磁相互作用以及顆粒本身的磁各向異性密切相關，表現出很多新穎的物理現象。而在多種磁性納米複合材料體系中低溫下由自旋玻璃產生的交換偏置現象與傳統的鐵磁/反鐵磁體系中的不同，表現出非常獨特的性質，因此近年來引起了人們廣泛的研究興趣。本項目著重探討和研究了多種材料中的自旋玻璃行為及其相關的交換偏置現象，主要研究內容及獲得的結果如下：1.揭示了Co-SiO2、Fe-SiO2等納米顆粒膜的自旋玻璃行為及相應的時效、磁記憶效應的產生機制；2. 研究了K0.5FeF3納米顆粒的自旋玻璃行為及交換偏置效應，並根據核-殼結構模型合理地解釋了結果；3. 對多種自旋玻璃/鐵磁雙層膜體系中由傳統的自旋玻璃材料產生的交換偏置效應進行了實驗與理論研究；4. 系統研究了鐵酸鉍/鐵磁薄膜體系低溫下的交換偏置效應，並揭示了它與鐵酸鉍中自旋玻璃相之間的關聯。上述主要結果應該能對理解磁性納米複合材料的複雜的低溫磁行為提供一定的參考價值。
