Publication: Nanopartículas de ferrita estabilizadas o encapsuladas en matrices: síntesis y comportamiento magnético
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Publication Date
2018-09-10
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
En los últimos años los materiales magnéticos nanoestructurados, entre los que se encuentranlas ferritas tipo espinela, han sido materiales muy estudiados, debido a las inusuales propiedadesquímicas y físicas que presentan si se comparan con sus análogos de mayor tamaño de partícula.Estas propiedades únicas, hacen de estos materiales potenciales candidatos para su utilizaciónen múltiples aplicaciones tales como la tecnología de ferrofluídos, catálisis, como agentesdescontaminantes o en aplicaciones biomédicas.Las propiedades magnéticas de las partículas de ferrita espinela en la escala nanométrica, sedeben a los efectos de tamaño y efectos de superficie. Uno de los efectos de tamaño másimportante en partículas magnéticas monodominio, es el fenómeno del superparamagnetismo,que ocurre por encima de la denominada temperatura de bloqueo (TB). Además, las partículasmagnéticas suficientemente pequeñas, presentan una capa de espines canteados que afecta alnúmero de portadores de momento acoplados, como consecuencia de la alta relaciónsuperficie/volumen. En el caso concreto de las ferritas espinela, la disminución del tamaño departículas da lugar a una variación de la distribución catiónica que también afecta al número deportadores de momento acoplados. Por otra parte, hay que considerar las interacciones entrepartículas, que afectan también al comportamiento magnético porque modifican la anisotropíadel sistema. Además, las nanopartículas pueden interaccionar con su entorno y estasinteracciones también modifican la anisotropía superficial que puede afectar a los parámetrosmagnéticos. La contribución y fortaleza de estas interacciones puede ser diferente dependiendode la composición, tamaño de partícula y condiciones de síntesis. La aglomeración de laspartículas que modifican su comportamiento magnético hace difícil su utilización en muchasaplicaciones...
In the last years, nanostructured magnetic materials, including spinel ferrites, have been highlystudied materials due to the unusual chemical and physical properties they present whencompared to their larger particle size analogues. These unique properties make these materialspotential candidates for use in many applications such as ferrofluid technology, catalysis, asdecontaminating agents or in several biomedical applications.The magnetic properties of spinel ferrite particles on the nanometric scale, are due to the sizeeffects and surface effects. One of the most important size effect on monodomain magneticparticles is the phenomenon of superparamagnetism, which occurs above the so-called blockingtemperature (TB). In addition, small enough magnetic particles have a layer of canted spins atthe surface, which affects the number of coupled moment carriers as a consequence of the highsurface/volume ratio. In the case of spinel ferrites, decreasing particle size results in a variationof the cationic distribution which also affects the number of coupled moment carriers. On theother hand, it is necessary to take into account the interparticles interactions, which also affectthe magnetic behavior because they modify the anisotropy of the system. In addition, thenanoparticles can interact with their environment and these interactions also modify the surfaceanisotropy that can affect the magnetic parameters. The contribution and strength of theseinteractions may be different depending on the composition, particle size and synthesisconditions. These nanoparticles tend to agglomerate and this fact modifies the magneticproperties and it makes difficult to use these materials in many applications...
In the last years, nanostructured magnetic materials, including spinel ferrites, have been highlystudied materials due to the unusual chemical and physical properties they present whencompared to their larger particle size analogues. These unique properties make these materialspotential candidates for use in many applications such as ferrofluid technology, catalysis, asdecontaminating agents or in several biomedical applications.The magnetic properties of spinel ferrite particles on the nanometric scale, are due to the sizeeffects and surface effects. One of the most important size effect on monodomain magneticparticles is the phenomenon of superparamagnetism, which occurs above the so-called blockingtemperature (TB). In addition, small enough magnetic particles have a layer of canted spins atthe surface, which affects the number of coupled moment carriers as a consequence of the highsurface/volume ratio. In the case of spinel ferrites, decreasing particle size results in a variationof the cationic distribution which also affects the number of coupled moment carriers. On theother hand, it is necessary to take into account the interparticles interactions, which also affectthe magnetic behavior because they modify the anisotropy of the system. In addition, thenanoparticles can interact with their environment and these interactions also modify the surfaceanisotropy that can affect the magnetic parameters. The contribution and strength of theseinteractions may be different depending on the composition, particle size and synthesisconditions. These nanoparticles tend to agglomerate and this fact modifies the magneticproperties and it makes difficult to use these materials in many applications...
Description
Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Química Inorgánica I, leída el 13-07-2017
UCM subjects
Química inorgánica (Química)
Unesco subjects
2303 Química Inorgánica