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Structural and magnetic properties of multi-core nanoparticles analysed using a generalised numerical inversion method

  • The structural and magnetic properties of magnetic multi-core particles were determined by numerical inversion of small angle scattering and isothermal magnetisation data. The investigated particles consist of iron oxide nanoparticle cores (9 nm) embedded in poly(styrene) spheres (160 nm). A thorough physical characterisation of the particles included transmission electron microscopy, X-ray diffraction and asymmetrical flow field-flow fractionation. Their structure was ultimately disclosed by an indirect Fourier transform of static light scattering, small angle X-ray scattering and small angle neutron scattering data of the colloidal dispersion. The extracted pair distance distribution functions clearly indicated that the cores were mostly accumulated in the outer surface layers of the poly(styrene) spheres. To investigate the magnetic properties, the isothermal magnetisation curves of the multi-core particles (immobilised and dispersed in water) were analysed. The study stands out byThe structural and magnetic properties of magnetic multi-core particles were determined by numerical inversion of small angle scattering and isothermal magnetisation data. The investigated particles consist of iron oxide nanoparticle cores (9 nm) embedded in poly(styrene) spheres (160 nm). A thorough physical characterisation of the particles included transmission electron microscopy, X-ray diffraction and asymmetrical flow field-flow fractionation. Their structure was ultimately disclosed by an indirect Fourier transform of static light scattering, small angle X-ray scattering and small angle neutron scattering data of the colloidal dispersion. The extracted pair distance distribution functions clearly indicated that the cores were mostly accumulated in the outer surface layers of the poly(styrene) spheres. To investigate the magnetic properties, the isothermal magnetisation curves of the multi-core particles (immobilised and dispersed in water) were analysed. The study stands out by applying the same numerical approach to extract the apparent moment distributions of the particles as for the indirect Fourier transform. It could be shown that the main peak of the apparent moment distributions correlated to the expected intrinsic moment distribution of the cores. Additional peaks were observed which signaled deviations of the isothermal magnetisation behavior from the non-interacting case, indicating weak dipolar interactions.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:P. Bender, L.K. Bogart, O. Posth, Wojciech Szczerba, S.E. Rogers, A. Castro, L. Nilsson, L. J. Zeng, A. Sugunan, J. Sommertune, A. Fornara, D. Gonzales-Alonso, L. Fernandez Barquin, C. Johansson
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Scientific Reports
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Jahrgang/Band:7
Erste Seite:Article 45990, 1
Letzte Seite:14
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Iron oxides; Magnetic nanoparticles; Magnetic properties; Numerical inversion; Structural properties
DOI:10.1038/srep45990
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-400952
ISSN:2045-2322
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung
Datum der Freischaltung:08.05.2017
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:08.05.2017
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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