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Erschienen in: Journal of Materials Science 6/2013

01.03.2013

Magnetic properties of multicore magnetite nanoparticles prepared by glass crystallisation

verfasst von: Christian Worsch, Markus Büttner, Peter Schaaf, Ruzha Harizanova, Christian Rüssel, Frank Schmidl, Paul Seidel

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 6/2013

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Abstract

A glass with the composition 13K2O*13Al2O3*16B2O3*43SiO2*15Fe2O3−x was melted and rapidly quenched in water. This leads to the formation of phase-separated droplets with diameters from 100 to 150 nm. Magnetite crystals with a size of 10–20 nm precipitate within these droplets. The magnetite containing phase-separated regions can be separated from the glass by dissolving the SiO2-rich amorphous glass matrix through boiling the pulverized glass in a concentrated aqueous sodium hydroxide solution. The residual, magnetite containing phase-separated droplets match multicore magnetite nanoparticles (McNP). The magnetite nanoparticles show superparamagnetic behaviour and as McNP, lead to a higher effective magnetic radius than single crystals. Magnetisation measurements of the McNP indicate that the particles show a narrow hysteresis, but the ratio of remanent to saturation magnetisation is not high enough for uniaxial anisotropy. The additionally performed temperature-dependent magnetorelaxometry (TMRX) measurements show peaks at 13 and 39 K in the distribution of the magnetic moment relaxation. The obtained inter-particle distance of the magnetite within the McNP is smaller than 5 d C (core diameter), leading to strong magnetic interactions.

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Metadaten
Titel
Magnetic properties of multicore magnetite nanoparticles prepared by glass crystallisation
verfasst von
Christian Worsch
Markus Büttner
Peter Schaaf
Ruzha Harizanova
Christian Rüssel
Frank Schmidl
Paul Seidel
Publikationsdatum
01.03.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 6/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-7009-7

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