Nanočástice na bázi oxidů přechodných kovů: struktura a magnetismus

Abstrakt: Ferrimagnetické spinely a oxidy železa patří mezi intenzivně studované systémy ve formě nanorozměrových částic. Důvodem je jejich široký aplikační potenciál v biomedicínských terapiích, magnetické separaci, MRAM technologiích (Magnetic Random Access Memory) aj. Cílem přednášky je představit nejdůležitější aspekty magnetismu nanočástic aplikačně významných oxidů přechodných kovů - Fe2O3, Fe3O4, CoFe2O4. V úvodní části přednášky budou shrnuty dosavadní poznatky o struktuře a magnetickém uspořádání vybraných systémů. Poté budou zmíněny metody přípravy nanočástic a nanokompozitů těchto materiálů, které vedou k téměř monodisperzním souborům nanokrystalů a které umožňují povrchové modifikace důležité na příklad pro biomedicínské aplikace. Stěžejní část přednášky pak bude věnována teorii superparamagnetismu a chování reálných systémů magnetických nanočástic, zejména bude diskutován vliv mezičásticových interakcí v různě koncentrovaných systémech CoFe2O4. Dále budou prezentovány unikátní magnetické vlastnosti metastabilní fáze epsilon-Fe2O3, která je izostrukturní s multiferoickým materiálem GaFeO3 a vykazuje největší koercitivitu mezi oxidickými materiály (~ 2 T při pokojové teplotě). Na závěr budou shrnuty nejdůležitější výsledky naší skupiny a navrženy oblasti možné spolupráce v rámci Fyzikálního ústavu.