三维有序堆积磁性纳米球的磁调控及其物理机制

The magnetic behavior of the Three-Dimensional Orgnization of Magnetic Nano-Sphere system depends not only on the magnetic monomer nature, but also by magnetic exchange interaction between the monomers. This project will start with the transition metal oxides system, the Three-Dimensional Orgnization of Magnetic Nano-Sphere prepared using the nano-template replication technology. And then this work will gradually into the manganese oxide system. The magnetic materials in this project are the rules spherical single crystals, These single crystals are high consistency in the microscopic structure of the particle size, shape, etc. Thus we can study the microphysical mechanism of the material itself magnetic behavior control in the exclusion of doping, field and other factors. The project plans to discuss that the impact of the order template and synthesis conditions on the microstructure and morphology in Magnetic Nano-Sphere, to reveal the law of the magnetic behavior variation in the system control by the microstructure of the Magnetic Nano-Sphere (the grain size, the distance between the spheres and the accumulation mode). In the project we also study the the magnetic behavior by extra field modulation in the system, to expound the inner connection between the material synthesis, microstructure, extra field modulation and magnetic properties, to summarize the impact of the surface spin and coupling of the surface spins by the material microstructure and extra field modulation, to afford some knowledge reference in the relevant basic and applied research.

三维有序磁性纳米球体系的磁学行为不仅取决于磁单体的自身性质，也受到磁单体间交换作用的影响。本项目将从一元过渡金属氧化物体系入手，采用纳米模板复制技术合成具有三维有序堆积的磁性纳米球组装体，并将此项工作逐步推向多元锰氧化物的研究中。项目设计合成的磁性材料为规则球形单晶，在粒径、形状等微观结构方面具有较高的一致性，进而在排除掺杂、外场等外界因素的基础上开展真正的材料本身磁行为调控的微观物理机制的研究。项目拟探讨有序模板及合成条件对磁性纳米球微观结构及形貌的影响，揭示磁性纳米球微观结构（粒径、间距与堆积方式）调控所带来的体系磁行为的变化规律，并通过研究外场调制下体系的磁行为，探讨这种变化的强度，阐明材料合成－微观结构－外场调制－磁学性能之间的内在联系，总结材料微观结构及外场调制对磁性纳米球体系中表面自旋、表面自旋之间的相互耦合的影响，为相关的基础及应用研究提供知识参考。

三维有序磁性纳米球体系的磁学行为不仅取决于磁单体的自身性质，也受到磁单体间交换作用的影响。本项目将从一元过渡金属氧化物体系入手，采用纳米模板复制技术合成具有三维有序堆积的磁性纳米球组装体，并将此项工作逐步推向多元锰氧化物的研究中。项目设计合成的磁性材料为规则球形单晶，在粒径、形状等微观结构方面具有较高的一致性，进而在排除掺杂、外场等外界因素的基础上开展真正的材料本身磁行为调控的微观物理机制的研究。项目拟探讨有序模板及合成条件对磁性纳米球微观结构及形貌的影响，揭示磁性纳米球微观结构（粒径、间距与堆积方式）调控所带来的体系磁行为的变化规律，并通过研究外场调制下体系的磁行为，探讨这种变化的强度，阐明材料合成－微观结构－外场调制－磁学性能之间的内在联系，总结材料微观结构及外场调制对磁性纳米球体系中表面自旋、表面自旋之间的相互耦合的影响，为相关的基础及应用研究提供知识参考。项目完成了既定的研究目标和研究内容，项目研究工作主要包括三部分：①低外磁场下La0.5Sr0.5MnO3纳米束铁磁-顺磁相转变的临界行为研究，②La0.5Ca0.5MnO3 纳米束特殊的铁磁-顺磁转变临界行为的研究，③在本项目的资助下的其它磁性材料的研究。发表SCI论文5篇（标注资助），培养研究生2名。