磁小体磁铁矿晶格中钴的掺杂及其磁学效应
- 作者：李金华Nicolas MenguyPhilippe Sainctavit潘永信
- 会议时间：2014-10-19
- 关键词：磁铁矿晶格 ; 磁小体 ; 钴含量 ; 磁学效应
- 作者单位：李金华,潘永信(中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院地球与行星物理实验室 100029 北京;中-法生物矿化与纳米结构联合实验室 100029 北京)Nicolas Menguy,Philippe Sainctavit(IMPMC,CNRS UMR 7590,Sorbonne Universités,MNHN,UPMC,IRD UMR 206,75005 Paris)
- 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
- 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
- 会议地点：北京
- 主办单位：中国地球物理学会
- 语种：chi
- 分类号：X70;X1
摘要
进一步研究了培养基中钴的加入对趋磁螺菌AMB-1中磁小体形成的影响。结果发现,当培养基中不添加Co2+时,AMB-1合成的磁小体平均尺寸为26.8±14.4nm。磁学测量结果显示,缺Co2+培养条件下形成的磁小体磁铁矿具有更高的Verwey转换温度和较低的矫顽力值,分别为108K和14.4mT(温度为300K)和74.0mT(温度为5K)。随着培养基中Co2+的添加和浓度升高,磁小体的尺寸和磁性显著变化。当Co2+的添加量为2.1μM时,磁小体的平均尺寸为3 8.2±15.7nm, Verwey转换温度降低到104K,而300K和SK时的矫顽力则分别升高到27.0mT和97.4mT。Co2+进一步增加到12.1μM时,磁小体的尺寸和300K时的矫顽力虽然变化不大,分别为40.3±16.9nm和27.3mT。然而,其低温下的磁学行为变化显著。比如,其热退磁曲线上Verwey转换行为儿乎消失,5K时的矫顽力值增大到275.5mT。采用同步辐射X-磁圆二色技术进一步研究了磁铁矿的晶体化学组成。结果表明,缺Co2+培养条件下形成的磁小体磁铁矿具有接近标准化学计量组成的磁铁矿,而在12.1μM的Co2+的培养条件下,磁小体磁铁矿晶格中八面体上的Fe2+部分地被Co2+所替代。这表明,培养基中微量存在的钴能促进磁小体的形成,并能掺入到磁小体磁铁矿的晶格中,从而显著改变磁小体磁铁矿的磁学性质,比如显著提高其矫顽力值。这项研究为进一步拓展磁小体在高密度磁存储和肿瘤细胞磁热疗等方面的应用奠定了基础。