Size-dependent magnetic moments in ultrafine diamagnetic systems
Size-dependent magnetic moments in ultrafine diamagnetic systems
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超细抗磁系统中与尺寸相关的磁矩
DOI：
10.1063/1.3596818
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发表时间：
2011-06
影响因子：
3.2
通讯作者：
J. C. Nie
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Y. Yang;Y. Sun;L. He;C. M. Xiong;R. F. Dou;J. C. Nie
近年来，在抗磁性纳米颗粒中发现了不同寻常的磁性。我们的实验和分析表明，一个通用表达式可以描述超细抗磁系统中大小相关的磁矩，包括Au， Pd和HfO2纳米颗粒。提出了一个模型来解释所观察到的现象。结果表明，超细抗磁体系中的上下自旋在空间上是分离的，形成了不对称的自旋-单重态对。Au、Pd和HfO2纳米粒子中的自旋单重态对的相关长度分别约为1.65、13和4.4 nm。在此模型的基础上，我们解释了(a)抗磁性纳米颗粒中磁矩的来源和大小依赖关系，以及(b)抗磁性纳米颗粒中极大各向异性的来源。
Recently, unusual magnetic properties were found experimentally in otherwise diamagnetic nanoparticles. Our experiments and analysis revealed that a universal expression can describe the size-dependent magnetic moments in ultrafine diamagnetic systems, including Au, Pd, and HfO2 nanoparticles. A model was presented to explain the observed phenomenon. It suggested that the up and down spins in ultrafine diamagnetic systems are spatially separated and form asymmetric spin-singlet pairs. The correlation lengths of the spin-singlet pairs in Au, Pd, and HfO2 nanoparticles were estimated to be about 1.65, 13, and 4.4 nm, respectively. On the basis of this model, we explain (a) the origin and the size dependence of magnetic moments in diamagnetic nanoparticles, and (b) the origin of the extremely large anisotropy in diamagnetic nanoparticles.
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