Nontrivial Shapes of the Mössbauer Spectra of Magnetic Nanoparticles with Different Forms of Magnetic Anisotropy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The continual and quantum-mechanical models of magnetic dynamics are considered for a system of ferromagnetic nanoparticles with different forms of magnetic anisotropy alongside with the corresponding theory for describing the Mössbauer spectra of such materials. The calculations of spectra in these models demonstrate various forms of the magnetic hyperfine structure upon the evolution of the absorption spectra of nanoparticles from a well-resolved magnetic hyperfine structure (sextet of lines for 57Fe nuclei) at low tem-peratures to a single line or a five-stage pedestal at high temperatures. These models substantially broaden the methodological basis for the diagnostics of magnetic nanomaterials by the method of Mössbauer spec-troscopy.

About the authors

M. A. Chuev

Valiev Institute of Physics and Technology, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: m_a_chuev@mail.ru
Moscow, 117218 Russia

References

  1. Chuev M.A., Hesse J. Non-equilibrium magnetism of single-domain particles for characterization of magnetic nanomaterials // In K.B. Tamayo (ed.), Magnetic properties of solids. Nova Science Publishers. N.Y. 2009. 342 p.
  2. Néel L. Théorie du trainage magnétique des ferromagnétiques en grains fins avec applications aux terres cuites // Ann. Geophys. 1949. V. 5. P. 99–136.
  3. Jones D.H., Srivastava K.K.P. Many-state relaxation model for the Mössbauer spectra of superparamagnets // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. P. 7542–7548.
  4. Чуев М.А., Черепанов В.М., Поликарпов M.A. О форме гамма-резонансных спектров медленно релаксирующих наночастиц в магнитном поле // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 92. № 1. С. 21–27.
  5. Chuev M.A. Multi-level relaxation model for describing the Mössbauer spectra of single-domain particles in the presence of quadrupolar hyperfine interaction // J. Phys.: Condens. Matter. 2011. V. 23. № 426003. P. 1–11.
  6. Чуев М.А. О термодинамике антиферромагнитных наночастиц на примере мессбауэровской спектроскопии // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 95. № 6. С. 323–329.
  7. Чуев М.А. Нутации намагниченностей подрешеток и их роль в формировании мессбауэровских спектров антиферромагнитных наночастиц // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 103. № 3. С. 194–199.
  8. Chuev M.A. Excitation spectrum of the Néel ensemble of antiferromagnetic nanoparticles as revealed in Mössbauer spectroscopy // Advances in Condensed Matter Physics. 2017. V. 2017. № 6209206. P. 1–15.
  9. Чуев М.А. Многоуровневая релаксационная модель для описания мессбауэровских спектров наночастиц в магнитном поле // ЖЭТФ. 2012. Т. 141. № 4. С. 698–722.
  10. Garanina A.S., Naymenko V.A., Nikitin A.A. et al. Temperature-controlled magnetic nanoparticles hypethermia inhibits primary tumorgrowth and metastases dissemination // Nanomedicine. 2020. V. 25. P. 102171.
  11. Nikitin A.A., Yurenya A.Yu., Gabbasov R.R. et al. Effects of macromolecular crowding on nanoparticle diffusion: new insights from Mössbauer spectroscopy // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. P. 6804−6811.
  12. Burmistrov I.A., Veselov M.M., Mikheev A.V. et al. Permeability of the Composite Magnetic Microcapsules Triggered by a Non-Heating Low-Frequency Magnetic Field // Pharmaceutics. 2022. V. 14. № 65. P. 1–18.
  13. Stoner E.C., Wohlfarth E.P. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys // Phil. Trans. Royal Soc. London A. 1948. V. 240. P. 599–642.
  14. Brown Jr. W.F. Thermal fluctuations of a single-domain particles // Phys. Rev. 1963. V. 130. P. 1677–1686.
  15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. Наука, М.: 1988. 215 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (63KB)
3.

Download (59KB)
4.

Download (56KB)
5.

Download (66KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».