Magnetic Behavior and Stoichiometry on Magnetite Nanoparticles
RESUMEN: En este trabajo investigamos las propiedades magnéticas de nanopartículas de magnetita usando simulación Monte Carlo en el marco de un modelo “core-shell”. Los cálculos se realizan con base en un Hamiltoniano Heisenberg clásico tridimensional con interacción a primeros vecinos y la dinámica...
- Autores:
-
Mazo Zuluaga, Johan
Restrepo Cárdenas, Johans
Mejía López, José
- Tipo de recurso:
- Article of investigation
- Fecha de publicación:
- 2009
- Institución:
- Universidad de Antioquia
- Repositorio:
- Repositorio UdeA
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/25146
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10495/25146
- Palabra clave:
- Nanopartículas
Nanoparticles
Óxido Ferrosoférrico
Ferrosoferric Oxide
Magnetita
- Rights
- openAccess
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Comportamiento magnético y estequiometria en nanoparticulas magnéticas |
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Nanopartículas Nanoparticles Óxido Ferrosoférrico Ferrosoferric Oxide Magnetita |
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RESUMEN: En este trabajo investigamos las propiedades magnéticas de nanopartículas de magnetita usando simulación Monte Carlo en el marco de un modelo “core-shell”. Los cálculos se realizan con base en un Hamiltoniano Heisenberg clásico tridimensional con interacción a primeros vecinos y la dinámica de Metropolis. El Hamiltoniano incluye interacciones de superintercambio entre iones de Hierro, un término de anisotropía de Néel para átomos de superficie y anisotropía cúbica magnetocristalina para los átomos del interior. Se implementaron condiciones de frontera libres y se simularon nanopartículas de diferentes diámetros con el fin de estudiar el efecto del cambio en la estequiometría y del tamaño sobre el comportamiento magnético. Para el sistema en ‘bulk’ se implementaron condiciones de frontera periódicas, y los resultados se comparan con los correspondientes a las nanopartículas con el objetivo de notar el comportamiento de la temperatura crítica al cambiar el tamaño del sistema, y el rol que juega la superficie sobre las propiedades magnéticas. |
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Mazo Zuluaga, JohanRestrepo Cárdenas, JohansMejía López, José2021-12-16T16:26:40Z2021-12-16T16:26:40Z2009Mazo-Zuluaga, J. & Restrepo, J. & Mejia-Lopez, Jose. (2009). Magnetic Behavior and Stoichiometry on Magnetite Nanoparticles. Revista de la Sociedad Colombiana de Física, ISSN 0120-2650, Vol. 41, Nº. 3, 2009, pags. 610-612.0120-2650http://hdl.handle.net/10495/25146RESUMEN: En este trabajo investigamos las propiedades magnéticas de nanopartículas de magnetita usando simulación Monte Carlo en el marco de un modelo “core-shell”. Los cálculos se realizan con base en un Hamiltoniano Heisenberg clásico tridimensional con interacción a primeros vecinos y la dinámica de Metropolis. El Hamiltoniano incluye interacciones de superintercambio entre iones de Hierro, un término de anisotropía de Néel para átomos de superficie y anisotropía cúbica magnetocristalina para los átomos del interior. Se implementaron condiciones de frontera libres y se simularon nanopartículas de diferentes diámetros con el fin de estudiar el efecto del cambio en la estequiometría y del tamaño sobre el comportamiento magnético. Para el sistema en ‘bulk’ se implementaron condiciones de frontera periódicas, y los resultados se comparan con los correspondientes a las nanopartículas con el objetivo de notar el comportamiento de la temperatura crítica al cambiar el tamaño del sistema, y el rol que juega la superficie sobre las propiedades magnéticas.ABSTRACT: In this study we investigate the magnetic properties of magnetite fine particles by means of Monte Carlo simulation in the framework of a core-shell model. Calculations are performed on the basis of a three-dimensional classical Heisenberg Hamiltonian, with nearest magnetic neighbor interactions, and the Metropolis dynamics. The Hamiltonian includes interactions between Fe ions through the superexchange integrals for the different crystallographic sites, a Néel’s surface anisotropy term applied to surface ions, and a cubic magnetocrystalline anisotropy term for those ions belonging to the core. Free boundary conditions were implemented and nanoparticles of different diameters were simulated in order to study the effect of the change in the stoichiometry and particle size on the magnetic behavior. Periodic boundary conditions were used to simulate a large enough bulk system and results were used to compare with those of nanoparticles in order to evidence the behavior of the critical temperature with the system size and the role played by the surface on the magnetic properties.COL0047009COL0008138COL00125893application/pdfengSociedad Colombiana de FísicaGrupo de Estado SólidoGrupo de Magnetismo y SimulaciónInstrumentación Científica y MicroelectrónicaBogotá Colombiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Magnetic Behavior and Stoichiometry on Magnetite NanoparticlesComportamiento magnético y estequiometria en nanoparticulas magnéticasNanopartículasNanoparticlesÓxido FerrosoférricoFerrosoferric OxideMagnetitaRev. colomb. fis.Revista Colombiana de Física610612413CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8927http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/25146/2/license_rdf1646d1f6b96dbbbc38035efc9239ac9cMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/25146/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALMazoJohan_2009_MagneticBehaviorStoichiometry.pdfMazoJohan_2009_MagneticBehaviorStoichiometry.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf173006http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/25146/4/MazoJohan_2009_MagneticBehaviorStoichiometry.pdfc1edce160f001b1e8cf609fdd49a2463MD5410495/25146oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/251462021-12-16 11:28:54.605Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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 |