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Quantum Design MAGNETOMETRO SQUID MPMS XL-5
Alberto M.Testa -
Sara Laureti -
Laboratorio Materiali Magnetici Nanostrutturati (nM2-Lab)
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SPECIFICHE TECNICHE
- Magnete Superconduttore da Hmax = 5.5 T
- Temperatura variabile 4K < T < 400K
- Sensibilita’ nel momento magnetico: : 1 *10-6 emu
TECNICHE DISPONIBILI
Il software di controllo MPMS supporta una serie di differenti protocolli di misura per valutare le proprietà magnetiche primarie (ad es. Ms, Hc, Kan, TC) e per studi avanzati sulle interazioni interparticella (grano), meccanismo di inversione della magnetizzazione e simmetria di anisotropia magnetica.
- Cicli d’isteresi
- Curve di magnetizzazione rimanente dopo demagnetizzazione
- Misure di magnetizzazione rimanente isoterma (IRM)
- δM / Henkel plot
- Misure di magnetizzazione dipendenti dalla temperatura in condizioni di raffreddamento in assenza (ZFC) / presenza (FC) di campo applicato
- Curve di TermoRimanenza
- Misure di magnetizzazione dipendenti dal tempo
CAMPIONI
- Dischi o film sottili: diam =3x3 (ideale),
-
Contenitori Speciali per campioni in forma di polveri e liquidi
-
Durata tipica dell’ acquisizione di un loop di isteresi approx. 120 min
UTILIZZATO PER
- Film sottili magnetici ed eterostrutture
- Nanoparticelle magnetiche
- Nanoarchitettura magnetica
- Nanocompositi magnetici ibridi
- Studi fondamentali su materiali di interesse applicativo (energia, biomedicina, sensori, ambiente, ICT e patrimonio culturale)
ESEMPI APPLICATIVI
Proprietà magnetiche di nanoparticelle ultra-fini di CoFe2O4
Le proprietà magnetiche di nanoparticelle ultra-fini di CoFe2O4 (3 nm) sono state studiate mediante misure di magnetizzazione DC in funzione della temperatura e del campo magnetico. Le caratteristiche principali del comportamento magnetico sono il blocco dei momenti di particelle non interagenti (ZFC Tmax ≈ 40 K), un rapido aumento della magnetizzazione di saturazione a bassa T (fino a valori superiori a quelli del materiale bulk) e un aumento dell'anisotropia inferiore a 30 K a causa della comparsa di un accoppiamento di scambio. Il comportamento a bassa temperatura è determinato da un congelamento degli spin di superficie. Lo spin-canting localizzato e la distribuzione cationica tra i due sotto-reticoli della struttura a spinello spiegano quantitativamente l'aumento osservato nella magnetizzazione di saturazione.
Si veda: D. Peddis et al., Nanotechnology 21, 22341 ( 2010) 125705 ( 2010)
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Ferromagnetismo in nanodots di Mn-Si 0.3 Ge 0.7 autoassemblati su Si (100)
Le proprietà magnetiche di nanocristalliti di Mn5Ge1Si2 incorporati in nanodots di Si0.3Ge0.7 autoassemblati sono state studiate mediante misure di magnetizzazione DC in funzione della temperatura e del campo magnetico. In particolare, e’ stato osservato un comportamento ferromagnetico con una temperatura di Curie di ca. 225 K e un valore dell'esponente critico β = 0,202 che indica un comportamento magnetico di tipo planare XY - 2D di dimensioni finite, con isteresi osservabile (T= 5K nel caso specifico) solo nel piano XY.
Si veda: P. De Padova et al., J. Phys.: Condens. Matter 24 (2012) 142203