Evidence of Charge-Transfer Ferromagnetism in Transparent Diluted Magnetic Oxide Nanocrystals: Switching the Mechanism of Magnetic Interactions
Notice bibliographique
Résumé
We report the experimental evidence of a new form of room-temperature ferromagnetism in high surface area nanocrystalline manganese-doped In2O3, prepared from colloidal nanocrystals as building blocks. The nanocrystal structure (bixbyite or corundum) and assembly were controlled by their size, and the type and concentration of dopant precursors. The existence of substitutional paramagnetic Mn dopant ions in mixed valence states (Mn(2+) and Mn(3+)) was confirmed and quantified by different spectroscopic methods, including X-ray absorption and magnetic circular dichroism. The presence of different oxidation states is the basis of ferromagnetism induced by Stoner splitting of the local density of states associated with extended structural defects, due to charge transfer from the Mn dopants. The extent of this charge transfer can be controlled by the relationship between the electronic structures of the nanocrystal host lattice and dopant ions, rendering a higher magnetic moment in bixbyite relative to corundum Mn-doped In2O3. Charge-transfer ferromagnetism assumes no essential role of dopant as a carrier of the magnetic moment, which was directly confirmed by X-ray magnetic circular dichroism, as an element-specific probe of the origin of ferromagnetism. At doping concentrations approaching the percolation limit, charge-transfer ferromagnetism can switch to a double exchange mechanism, given the mixed oxidation states of Mn dopants. The results of this work enable the investigations of the new mechanisms of magnetic ordering in solid state and contribute to the design of new unconventional magnetic and multifunctional materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».