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Anisotropic Fe3O4/Mn3O4 Hybrid Nanocrystals with Unique Magnetic Properties
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2017-05-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b00727 Maowei Jiang 1 , Xiaogang Peng 1
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2017-05-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b00727 Maowei Jiang 1 , Xiaogang Peng 1
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This work explores novel nanomagnets by site- and facet-selective epitaxy of Mn3O4 nanodomains onto colloidal Fe3O4 nanoprisms in solution. At 190 °C, the Mn3O4 nanodomains epitaxially grow at three vertexes of the Fe3O4 nanoprisms in solution and form horns-on-prism hybrid nanocrystals. At 240 °C and in the same reaction solution, the epitaxy occurs on the top facet of the Fe3O4 nanoprisms, which results in prism-on-prism hybrid nanocrystals. As the temperature increases from 190 to 240 °C, the ratio between the prism-on-prism and horns-on-prism nanocrystals increases. A possible formation mechanism of Fe3O4/Mn3O4 hybrid nanocrystals is proposed. Novel magnetic behaviors, such as compensation point, large positive (or negative) exchange bias, and unusual hysteresis loop character (constricted at low field and expanded at high field), have been observed for both types of anisotropic hybrid nanomagnets. These unique magnetic properties are consistent with controlled switch of relative magnetization orientations between Fe3O4 and Mn3O4 nanodomains from parallel to antiparallel exchange-coupled configurations.
中文翻译：
具有独特磁性的各向异性Fe 3 O 4 / Mn 3 O 4杂化纳米晶体
这项工作通过在溶液中将Mn 3 O 4纳米域在胶体Fe 3 O 4纳米棱镜上进行定点和小平面选择性外延探索了新颖的纳米磁铁。在190°C下，Mn 3 O 4纳米域在溶液中的Fe 3 O 4纳米棱镜的三个顶点上外延生长，并形成了角上棱镜杂化纳米晶体。在240°C和相同的反应溶液中，外延发生在Fe 3 O 4的顶面上纳米棱镜，从而产生棱镜棱镜混合纳米晶体。随着温度从190°C升高到240°C，棱镜棱镜和角棱镜纳米晶体之间的比率增加。提出了Fe 3 O 4 / Mn 3 O 4杂化纳米晶体的可能形成机理。对于两种类型的各向异性混合纳米磁体，都已经观察到了新颖的磁行为，例如补偿点，较大的正（或负）交换偏压以及异常的磁滞回线特性（在低磁场下会收缩，在高磁场下会发生扩展）。这些独特的磁性能与Fe 3 O 4和Mn 3之间的相对磁化方向的受控切换相一致。从平行到反平行交换耦合构型的O 4纳米域。
更新日期：2017-05-19
中文翻译：
具有独特磁性的各向异性Fe 3 O 4 / Mn 3 O 4杂化纳米晶体
这项工作通过在溶液中将Mn 3 O 4纳米域在胶体Fe 3 O 4纳米棱镜上进行定点和小平面选择性外延探索了新颖的纳米磁铁。在190°C下，Mn 3 O 4纳米域在溶液中的Fe 3 O 4纳米棱镜的三个顶点上外延生长，并形成了角上棱镜杂化纳米晶体。在240°C和相同的反应溶液中，外延发生在Fe 3 O 4的顶面上纳米棱镜，从而产生棱镜棱镜混合纳米晶体。随着温度从190°C升高到240°C，棱镜棱镜和角棱镜纳米晶体之间的比率增加。提出了Fe 3 O 4 / Mn 3 O 4杂化纳米晶体的可能形成机理。对于两种类型的各向异性混合纳米磁体，都已经观察到了新颖的磁行为，例如补偿点，较大的正（或负）交换偏压以及异常的磁滞回线特性（在低磁场下会收缩，在高磁场下会发生扩展）。这些独特的磁性能与Fe 3 O 4和Mn 3之间的相对磁化方向的受控切换相一致。从平行到反平行交换耦合构型的O 4纳米域。
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