p (a) Interações magnéticas em MF do tipo rutilo 2 (M =Mn, Fe, e Co) em uma direção de vista [010]. (b) Vista lateral da configuração de geometria otimizada da molécula de TEPA em FeF 2 (001) superfície. (c) Energias de adsorção calculadas de OAc, OAm, Moléculas de OAl e TEPA em FeF2 (001), (100), (110) e (1-10) superfícies. Crédito:Science China Press
p Quando os materiais magnéticos são nanométricos, pelo menos em uma dimensão, o efeito de superfície geralmente domina os comportamentos estáticos e de transporte devido à ordem limitada de longo alcance e à simetria de translação quebrada. As perturbações no comprimento de correlação spin-spin e estruturas de coordenação de spin não perfeitas tornam os materiais magnéticos de baixa dimensão uma plataforma ideal para explorar o magnetismo em dimensões reduzidas. Materiais de baixa dimensão, especialmente aqueles em duas dimensões (2-D) representam uma planície conceitual para mecanicamente flexível, dispositivos engenheirados e biocompatíveis com funcionalidades complexas por meio de uma forma de padronização ou montagem para objetos integrados. p Como uma ordem antiferromagnética típica de duas sub-redes, fluoretos do tipo rutilo MF
2 (M =Mn, Fe, e Co) são comprovadamente úteis no contexto da spintrônica antiferromagnética, especialmente na faixa THz com manipulação óptica. Contudo, continua sendo um desafio iniciar e manter a processabilidade da solução de fluoretos de uma forma previsível, forma controlada e determinística, deixando algumas informações instrutivas sem esclarecimento, por exemplo, como o efeito do tamanho é importante, e como a interação sutil entre o arranjo de rotação da superfície e as transições de fase opera.
p Em um novo artigo de pesquisa publicado no
National Science Review , pesquisadores da Universidade de Pequim, A Universidade de Shenzhen e o Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS) relatam uma proposta de passivação assimétrica para controlar a dimensão dos nanocristais de fluoretos. Em seus protocolos, quatro tipos de surfactantes, isto é, ácido oleico (OAc), oleil amina (OAm), A tetraetilenopentamina (TEPA) e o álcool oleílico (OAl) são avaliados por meio de métodos da teoria do funcional da densidade (DFT) para esclarecer seu papel no controle da forma de crescimento.
p “De acordo com os resultados do cálculo, um limite preferencial na faceta (001) é encontrado em todas as moléculas avaliadas, revelando que a direção de crescimento do eixo c é impedida. Além do mais, a adsorção assimétrica de {110} facetas com bloqueio subsequente serve como a origem da formação da haste em uma direção perpendicular à faceta (110) ou (1-10) quando OAc, Moléculas de OAm e OAl são usadas, "declaram os pesquisadores.
p Análise morfológica e estrutural de FeF variado 2 nanocristais. Crédito:Science China Press
p "Os resultados experimentais estão de acordo com as previsões teóricas, onde FeF
2 nanocristais com orientações cristalinas bem definidas são obtidos, "acrescentam.
p Os autores ainda introduziram o espectro de fotoelétrons de raios-X de alta resolução, Espectrometria Mössbauer 57Fe sem recuo, microscopia eletrônica de varredura de campo escuro anular de alto ângulo e seus mapas elementares correspondentes, e espectroscopia de perda de energia de elétrons para discriminar as informações de superfície e de fase. Uma possível forma de aprisionamento de oxigênio foi verificada, o que afeta muito o comportamento magnético do sistema.
p "Uma camada de superfície semelhante a um vidro de rotação do cluster é identificada a partir da simetria de translação interrompida na superfície, que exerce um momento FM fixado sobre o núcleo AFM. Polarização de troca positiva anômala HE e temperatura de transição de fase magnética aumentada são observados devido às interações entre momentos FM fixados e os parâmetros de ordem estrutural associados, que é qualificado dentro da estrutura da teoria de Landau, "afirmam os pesquisadores.
p "Esses nanocristais de fluoreto de alta qualidade são fortes candidatos para dispositivos e sensores antiferromagnéticos flexíveis, "acrescentam.
p "Além disso, acreditamos que esta abordagem da direção anisotrópica do processo de crescimento abrirá o caminho para a síntese da solução de outros nanocristais de haleto de baixa dimensão para a spintrônica emergente, como o 2-D FeCl
2 e CrI
3 . "prevêem os investigadores.