Публикации: Наноматериалы (рубрикатор)

Nano Today, тихой сапой, с 2006 года штурмует Олимп научных журналов посвященных нанотематике. Успешно штурмует, импакт-фактор за 2007 год составил 5,929 (для сравнения JACS - 7,885; Inorganic Chemistry - 4,123). Публикации там бывают всякие. Немножко обзоров, по сложности в интервале от Accounts of Chemical Research до Journal of Chemical Education, много новостей и коротеньких тезисов по следам свежевышедших горячих статей. Последний номер, обозначенный аж февралем 2009, представляет нашему читательскому вниманию шесть обзоров.

Четыре по наночастицам в биологии:

1) Multifunctional nanosystems at the interface of physical and life sciences
Won Hyuk Suh, Yoo-Hun Suh, Galen D. Stucky;

2) Applications of nanomaterials inside cells
Jinhao Gao, Bing Xu;

3) Biomedical nanoparticle carriers with combined thermal and magnetic responses
Ting-Yu Liu, Shang-Hsiu Hu, Dean-Mo Liu, San-Yuan Chen, I-Wei Chen;

4) Nanotechnology and nanomaterials: Promises for improved tissue regeneration
Lijie Zhang, Thomas J. Webster;

Один по проблематике синтеза наночастиц:

5) Shape-controlled synthesis of platinum nanocrystals for catalytic and electrocatalytic applications
Jingyi Chen, Byungkwon Lim, Eric P. Lee, Younan Xia;

И один, очень любопытный, по магнетизму наночастиц немагнитных материалов:

6) Ferromagnetism as a universal feature of inorganic nanoparticles
A. Sundaresan, C.N.R. Rao;

К последнему я бы и хотел привлечь ваше внимание.

В последние несколько лет число сообщений о магнитных свойствах наночастиц немагнитных в "bulk" состоянии материалов робко растет и сейчас можно набрать ну с пару-тройку десятков статей в приличных журналах. Пример с наблюдением магнетизма у наночастиц золота и серебра покрытых тиолами уже используется в качестве иллюстрации возможностей химии поверхности наночастиц. И этот обзор по сути является одним из первых (если вообще не самым первым) обзором целиком посвященным магнитным свойствам, а именно ферромагнетизму наночастиц немагнитных материалов. Одновременно забегая вперед и отсылая к названию, мессадж авторов - ферромагнетизм универсальная черта наноразмерного состояния вещества, за которой стоят дефекты кристаллической решетки.

Обзор состоит из 7 мини/малюсеньких-частей: Ферромагнетизм наночастиц немагнитных оксидов металлов (на примере CeO₂ и Al₂O₃), Ферромагнетизм наночастиц немагнитных нитридов и халькогенидов (GaN, CdS), Ферромагнетизм наночастиц сверхпроводников (YBCO, NbN), Multiferroic свойства BaTiO₃, Ферромагнетизм наночастиц металлов (Au и ссылки на Pd, Pt), Разбавленные магнитные полупроводники (о допированных ZnO, GaN, капельку про TiO₂), Природа магнетизма наночастиц (общо, про вакансии в решетках как главную причину).

Авторы во введении уточняют, что рассматривать феномен будут на своих примерах. Таким образом в обзоре изложены результаты их примерно 15-ти работ. Изложение ведется по принципу: {метод получения -> гистерезис + СЕМ -> что видим из гистерезиса -> в чем причина?}. Гистерезисы как и следует ожидать маленькие (100 Э для 7 нм оксида церия при комнатной T, 200 Э и примерно 0,0012 emu/g для GaN и т.д.). Причины выявлены разные: у оксидов виноваты вакансии кислорода на поверхности наночастиц (хотя, как отмечают сами авторы, теоретически было показано что должны за такие проделки отвечать катионные вакансии), у нитрида галлия - взаимное влияние дефектов друг на друга, у сульфида кадмия все кроется в наличии и концентрации меркаптоэтанола, покрывающего наночастицы. У титаната бария из-за отсутствия кислорода у ионов титана меняется заполненность d-орбиталей, что и приводит к возникновению ферромагнетизма. Как вы уже заметили, и на чем собственно и базируется обзор - дефекты кристаллической решетки, которые у наночастиц концентрируются на поверхности, и отвечают за этот пусть небольшой (и даже у CdSe при комнатной температуре, пускай и одним предложением и без ссылки), но магнетизм.

Самолично ознакомиться с этим безусловно интересным обзором можно по ссылке приведенной выше (он не требует специальной подписки), а тем кому слишком далеко ходить - pdf.