Dispergované kobalt-chromitové nanočástice: lehká syntéza a velikostí řízený kolaps magnetizmu.

Show simple item record
dc.contributor.authorZákutná, Dominika
dc.contributor.authorMatulková, Irena
dc.contributor.authorKentzinger, Emmanuel
dc.contributor.authorMedlín, Rostislav
dc.contributor.authorSu, Yixi
dc.contributor.authorNemkovski, Kirill S.
dc.contributor.authorDisch, Sabrina
dc.contributor.authorVejpravová, Jana
dc.contributor.authorNižňanský, Daniel
dc.date.accessioned2017-03-02T09:52:18Z
dc.date.available2017-03-02T09:52:18Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractMultiferotické oxidy mají enormní aplikační potenciál díky vzájemně vázané magnetické a dielektrické odezvě samostatného materiálu. Mezi nimi je jedinečný kobalt chromit se spin-indukovanou elektrickou polarizací uzamčenou ke směru magnetizace a směru šíření vektoru spirálové magnetické fáze. Povaha základního stavu magnetické struktury vede ke komplexnímu velikostně vázanému magnetickému chování, které se zhroutí při dosažení kritické velikosti částic. V naší práci jsme se zaměřili na přípravu samostatných kobalt chromitových nanočástic (NPs). Provedli jsme hydrotermální rozklad kobaltovo (II) / Cr (III), oleátů v systému voda / ethanol bez nutnosti dodatečné tepelné úpravy, který vedl ke stabilním kobalt chromovým nanočásticim o průměru 3,0(1)-4.2(1) nm a log normální rozdělení velikosti 12-16%. Velikost částic k dosažení kritické meze byla laděna reakční teplotou dosahující typicky 240 +/- 10 ° C. Připravené NP jsou potaženy kovalentně vázanou kyselinou olejovou a mohou být snadno dispergovány v nepolárních rozpouštědlech, což je činí vynikajícími kandidáty pro různé povrchové modifikace. NP byly studovány pomocí velkého množství technik: rentgenové práškové difrakce, transmisní elektronové mikroskopie, maloúhlového rentgenového rozptylu a vibrační spektroskopie. Vliv velikosti NP na magnetické vlastnosti byl také zkoumán v závislosti na teplotě a velikosti magnetického pole, měřena střídavá susceptibilita a difuzní rozptyl neutronů. Byl pozorován nástup kolektivního skelného stavu v důsledku kolapsu kuželového magnetického uspořádání na dlouhé vzdálenosti. Rovnoměrně rozložené kobalt chromité NP potažené kyselinou olejovou s velikostí 3-4 nm jsou vynikající prototypy pro studium velikostního účinku na magnetické (a feroické) vlastnosti materiálu a mohou být podrobeny rozmanité povrchové funkcionalizaci požadované pro jejich vložení do inteligentních nanostruktur a nanokompozitů.cs
dc.description.abstract-translatedMultiferoic oxides have enormous application potential thanks to the mutually coupled magnetic and dielectric response embedded in a standalone material. Among them, the unique case is the cobalt chromite with spin-induced electric polarization locked to the magnetization direction and propagation vector of the spiral magnetic phase. The nature of the ground state magnetic structure gives rise to complex size dependent magnetic behaviour, which collapses when reaching a critical particle size. In our work, we focused on preparation of standalone cobalt chromite nanoparticles (NPs). We introduced hydrothermal decomposition of cobalt(II)/chromium(III) oleates in a water/ethanol system without need of additional thermal treatment, which lead to stable cobalt chromite nanoparticles with diameter of 3.0(1)-4.2(1) nm and log normal size distribution of 12-16%. The size at the edge of the critical limit was tuned by the reaction temperature reaching typically 240 +/- 10 degrees C. The as-prepared NPs are coated with covalently bonded oleic acid and can be easily dispersed in non-polar solvents, which makes them excellent candidates for custom surface modifications. The NPs were studied using a large number of characterization techniques: powder X-ray diffraction, transmission electron microscopy, small-angle Xray scattering, and vibrational spectroscopies. The impact of the size effect on the magnetic properties was also investigated by temperature and magnetic field dependent magnetization, a.c. susceptibility and diffuse neutron scattering. The onset of the collective glassy state due to the collapse of long range conical magnetic order was observed. The uniform cobalt chromite NPs coated with oleic acid with size of 3-4 nm are excellent prototypes for studying the size effect on magnetic (and feroic) materials, and can be subjected to manifold surface functionalization required for their embedding in smart nanostructures and nanocomposites.en
dc.format10 s.cs
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationRSC Advances, 2016, roč. 6, č. 109, s. 107659-107668. ISSN 2046-2069.en
dc.identifier.doi10.1039/c6ra21377d
dc.identifier.issn2046-2069
dc.identifier.obd43917424
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11025/25694
dc.language.isoenen
dc.publisherRoyal Society of Chemistryen
dc.rights© Royal Society of Chemistryen
dc.rights.accessopenAccessen
dc.subjecthydrotermální syntézacs
dc.subjectCoCr2O4 nanočásticecs
dc.subjectspinová sklacs
dc.subjectstrategiecs
dc.subjectkatalyzátorycs
dc.subjectoxidycs
dc.subjectteplotacs
dc.subjecthořenícs
dc.subjectFulchercs
dc.subjectfázecs
dc.subject.translatedhydrothermal synthesisen
dc.subject.translatedCoCr2O4 nanoparticlesen
dc.subject.translatedspin-glassesen
dc.subject.translatedcatalystsen
dc.subject.translatedoxideen
dc.subject.translatedtemperatureen
dc.subject.translatedcombustionen
dc.subject.translatedstrategyen
dc.subject.translatedFulcheren
dc.subject.translatedphaseen
dc.titleDispergované kobalt-chromitové nanočástice: lehká syntéza a velikostí řízený kolaps magnetizmu.cs
dc.titleDispersible cobalt chromite nanoparticles: facile synthesis and size driven collapse of magnetismen
dc.typečlánekcs
dc.typearticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen

Files

Original bundle
Showing 1 - 1 out of 1 results
No Thumbnail Available
Name:
43917424.pdf
Size:
2.47 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

Articles (CTM)
OBD