Tailoring magnetic properties in well order magnetic nanotstructures prepared by ALD technique
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Notice bibliographique
Résumé
Super paramagnetism, as one of the most fascinating magnetic phenomena, has been widely used in electronics, magnetic imaging, cell separation, drug delivery and cancer therapy. Super paramagnetism typically appears in a sufficient small magnetic nanoparticle, where the magnetic moment flips randomly with the thermal fluctuations. Once the size of the particle increasing, resulting in the magnetic domain merging and domain wall motion, the magnetic property undergoes a transition from the super paramagnetism to the ferromagnetism. Therefore, preparation of super paramagnetic thin films and nanostructure, instead of particles, would be a challenge since the film structure favors the formation of the large ferromagnetic domains in high-energy growth modes <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">[1-2]</sup> . This results in a large grain size and magnetic domain. Atomic layer deposition (ALD), featured with self-limiting surface reaction, is used to synthesize the thin films and nanostructures due to its precise control of the thickness at monolayer atomic level and conformal deposition with low energy. Most of ALD deposited oxide thin films are found to be polycrystalline or amorphous with very small grain size, which is ideal for the preparation of super paramagnetic thin films and nano-structure. One of the key challenges in realizing super paramagnetism is to find a low-energy growth way to create sufficient small grains and magnetic domains which allow the magnetization randomly and rapidly reverse. In this work, well-defined super paramagnetic and ferrimagnetic Fe <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</inf> O <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">4</inf> thin films and well-ordered Fe <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</inf> O <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">4</inf> nanootube arrays are successfully grown using atomic layer deposition (ALD) technique by finely optimizing the growth condition and post-annealing process. As-grown Fe <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</inf> O <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">4</inf> thin films and nanotube arrays exhibit a conformal surface and nanocrystalline nature with the average grain size just few nanometers, resulting in a super paramagnetic behavior with a blocking temperature of 210 K (figure 1b). The in-situ grown iron oxide thin films exhibit a well-controlled morphology with the grain size less than 5 nm. The well-defined super paramagnetic loops are observed showing a near zero coercive field for the Fe <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</inf> O <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">4</inf> thin films (figure 1a). Super paramagnetic Fe <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</inf> O <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">4</inf> nanotube arrays (figure 1d-e) are in situ obtained by finely tuning the growth condition and the level of oxidization. The evolution of super papramagnetism is related to the atom-by-atom growth at a low temperature results in a very small grain size. After post-annealing the thin films in H <inf xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">2</inf> /Ar mixture atmosphere at 400 °C, the magnetic ordering of the magnetite films and nanotube arrays undergoes a transition from superparamagnetism to ferrimagnetism, exhibiting a distinct magnetic anisotropy.(figure 1c) Atomic layer deposition of magnetite thin films and well-ordered nanotube arrays with well-controlled morphology and magnetic properties provides great opportunities for integrating with other order parameters to realize magnetic nano-devices with potential applications in spintronics, electronics, and bio-applications. <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">[3-4]</sup>
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle