Downloads provided by UsageCounts
doi: 10.1103/physrevlett.115.057201 , 10.60692/hytmg-vaf51 , 10.60692/tq9b4-srm97 , 10.48550/arxiv.1507.03608
pmid: 26274435
arXiv: 1507.03608
handle: 10261/131694
doi: 10.1103/physrevlett.115.057201 , 10.60692/hytmg-vaf51 , 10.60692/tq9b4-srm97 , 10.48550/arxiv.1507.03608
pmid: 26274435
arXiv: 1507.03608
handle: 10261/131694
L'activation thermique a tendance à détruire la stabilité magnétique des petites nanoparticules magnétiques, ce qui a des implications cruciales pour l'enregistrement à ultra-haute densité, entre autres applications. Ici, nous démontrons que les nanoparticules de Co ferromagnétique (FM) à basse température de blocage (${T}_{B}<70\text{ }\text{ }K$ ) deviennent magnétiquement stables au-dessus de 400 K lorsqu'elles sont intégrées dans une matrice NiO antiferromagnétique (AFM) à haute température N\'eel. L'origine de cette remarquable valorisation ${T}_{B}$ est due à un effet de proximité magnétique entre une fine coquille de CoO (à basse température de N\'eel, ${T}_{N}$ , et à forte anisotropie, ${K}_{\mathrm{AFM}}$ ) entourant les nanoparticules de Co et la matrice de NiO (à haute ${T}_{N}$ mais basse ${K}_{\mathrm{AFM}}$ ). Cet effet de proximité donne un antiferromagnétique efficace avec un ${T}_{N}$ apparent supérieur à celui du CoO en vrac, et une anisotropie accrue par rapport au NiO. À son tour, le moment FM du cœur Co est stabilisé contre les fluctuations thermiques via le couplage d'échange biais cœur-coquille, ce qui conduit à l'augmentation observée de ${T}_{B}$ . Les calculs de champ moyen fournissent une compréhension semi-quantitative de ce mécanisme de stabilisation de proximité magnétique.
La activación térmica tiende a destruir la estabilidad magnética de las nanopartículas magnéticas pequeñas, con implicaciones cruciales para el registro de densidad ultra alta, entre otras aplicaciones. Aquí demostramos que las nanopartículas de Co ferromagnéticas (FM) de baja temperatura de bloqueo (${T}_{B}<70\text{ }\text{ }K$) se vuelven magnéticamente estables por encima de 400 K cuando se incrustan en una matriz de NiO antiferromagnética (AFM) de alta temperatura de N\'anguila. El origen de esta notable mejora de ${T}_{B}$ se debe a un efecto de proximidad magnética entre una capa delgada de CoO (con baja temperatura de N\'eel, ${T}_{N}$ y alta anisotropía, ${K}_{\mathrm{AFM}}$) que rodea las nanopartículas de Co y la matriz de nio (con alta ${T}_{N}$ pero baja ${K}_{\mathrm{AFM}}$). Este efecto de proximidad produce un antiferromagnético efectivo con un aparente ${T}_{N}$ más allá del CoO a granel, y una anisotropía mejorada en comparación con el nio. A su vez, el momento Co Core FM se estabiliza contra las fluctuaciones térmicas a través del acoplamiento de intercambio-polarización núcleo-corteza, lo que lleva al aumento observado de ${T}_{B}$. Los cálculos del campo medio proporcionan una comprensión semicuantitativa de este mecanismo de estabilización de proximidad magnética.
Thermal activation tends to destroy the magnetic stability of small magnetic nanoparticles, with crucial implications for ultrahigh density recording among other applications. Here we demonstrate that low-blocking-temperature ferromagnetic (FM) Co nanoparticles (${T}_{B}<70\text{ }\text{ }K$) become magnetically stable above 400 K when embedded in a high-N\'eel-temperature antiferromagnetic (AFM) NiO matrix. The origin of this remarkable ${T}_{B}$ enhancement is due to a magnetic proximity effect between a thin CoO shell (with low N\'eel temperature, ${T}_{N}$, and high anisotropy, ${K}_{\mathrm{AFM}}$) surrounding the Co nanoparticles and the NiO matrix (with high ${T}_{N}$ but low ${K}_{\mathrm{AFM}}$). This proximity effect yields an effective antiferromagnet with an apparent ${T}_{N}$ beyond that of bulk CoO, and an enhanced anisotropy compared to NiO. In turn, the Co core FM moment is stabilized against thermal fluctuations via core-shell exchange-bias coupling, leading to the observed ${T}_{B}$ increase. Mean-field calculations provide a semiquantitative understanding of this magnetic-proximity stabilization mechanism.
يميل التنشيط الحراري إلى تدمير الاستقرار المغناطيسي للجسيمات النانوية المغناطيسية الصغيرة، مع ما يترتب على ذلك من آثار حاسمة على تسجيل الكثافة العالية للغاية من بين تطبيقات أخرى. نوضح هنا أن الجسيمات النانوية المشتركة ذات درجة الحرارة المنخفضة للحجب (${T}_{ B }<70\text{}\text{}K$) تصبح مستقرة مغناطيسيًا فوق 400 كلفن عند تضمينها في مصفوفة مضادات المغناطيسية ذات درجة الحرارة العالية (AFM) NIO. يرجع أصل هذا التحسين ${T}_{ B }$ الرائع إلى تأثير القرب المغناطيسي بين قشرة COO الرقيقة (مع درجة حرارة N \' EEL منخفضة، ${T}_{ N }$، وتباين خواص مرتفع، ${K}_{\ mathrm{AFM }}$) المحيطة بالجسيمات النانوية Co ومصفوفة NIO (مع ${T}_{ N }$ عالية ولكن منخفضة ${K}_{\ mathrm{AFM }}$). ينتج عن تأثير القرب هذا مغناطيس مضاد للحديد فعال مع ${T}_{ N }$ ظاهر يتجاوز COO السائب، وتباين خواص محسن مقارنة بـ NIO. في المقابل، يتم تثبيت عزم FM الأساسي المشترك ضد التقلبات الحرارية عبر اقتران تحيز التبادل الأساسي، مما يؤدي إلى زيادة ${T}_{ B }$ المرصودة. توفر حسابات المجال المتوسط فهمًا شبه كمي لآلية تثبيت القرب المغناطيسي هذه.
Mechanical Properties of Metallic Glasses, Materials Science, FOS: Physical sciences, FOS: Mechanical engineering, Engineering, Antiferromagnetism, Nanoparticle, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), Materials Chemistry, Nanotechnology, Zinc Oxide Nanostructures, Magnetic Skyrmions and Spintronics, FOS: Nanotechnology, 000, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Mechanical Engineering, Physics, Cobalt, Condensed matter physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Materials science, Physics and Astronomy, [PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], Physical Sciences, Magnetic nanoparticles, Metallurgy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Ferromagnetism
Mechanical Properties of Metallic Glasses, Materials Science, FOS: Physical sciences, FOS: Mechanical engineering, Engineering, Antiferromagnetism, Nanoparticle, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), Materials Chemistry, Nanotechnology, Zinc Oxide Nanostructures, Magnetic Skyrmions and Spintronics, FOS: Nanotechnology, 000, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Mechanical Engineering, Physics, Cobalt, Condensed matter physics, Atomic and Molecular Physics, and Optics, Materials science, Physics and Astronomy, [PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], Physical Sciences, Magnetic nanoparticles, Metallurgy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Ferromagnetism
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 64 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Top 10% | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Top 10% | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Top 1% |
| views | 35 | |
| downloads | 121 |

Views provided by UsageCounts
Downloads provided by UsageCounts