Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 通过磁交换耦合打败超顺磁极限
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jun 29 10:19:20 2003)

Nature 423, 850 - 853 (19 June 2003); doi:10.1038/nature01687

Beating the superparamagnetic limit with exchange bias

VASSIL SKUMRYEV*, STOYAN STOYANOV*, YONG ZHANG*, GEORGE HADJIPANAYIS*,
DOMINIQUE GIVORD? & JOSEP NOGUéS?

* Department of Physics and Astronomy, University of Delaware, Newark,
Delaware 19716, USA
? Laboratoire Louis Néel, CNRS, 38042 Grenoble cedex 9, France
? Institució Catalana de Recerca i Estudis Avan?ats (ICREA) and Department
de Física, Universitat Autònoma de Barcelona, 08193 Bellaterra, Spain

Correspondence and requests for materials should be addressed to V.S.
(vassil@udel.edu).

Interest in magnetic nanoparticles has increased in the past few years by
virtue of their potential for applications in fields such as
ultrahigh-density recording and medicine. Most applications rely on the
magnetic order of the nanoparticles being stable with time. However, with
decreasing particle size the magnetic anisotropy energy per particle
responsible for holding the magnetic moment along certain directions
becomes comparable to the thermal energy. When this happens, the thermal
fluctuations induce random flipping of the magnetic moment with time, and
the nanoparticles lose their stable magnetic order and become
superparamagnetic. Thus, the demand for further miniaturization comes into
conflict with the superparamagnetism caused by the reduction of the
anisotropy energy per particle: this constitutes the so-called
'superparamagnetic limit' in recording media. Here we show that magnetic
exchange coupling induced at the interface between ferromagnetic and
antiferromagnetic systems can provide an extra source of anisotropy,
leading to magnetization stability. We demonstrate this principle for
ferromagnetic cobalt nanoparticles of about 4 nm in diameter that are
embedded in either a paramagnetic or an antiferromagnetic matrix. Whereas
the cobalt cores lose their magnetic moment at 10 K in the first system,
they remain ferromagnetic up to about 290 K in the second. This behaviour
is ascribed to the specific way ferromagnetic nanoparticles couple to an
antiferromagnetic matrix.

--
╔═══════════════════╗
║★★★★★友谊第一  比赛第二★★★★★║
╚═══════════════════╝

※ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]