Manifestation of Stoichiometry Deviation in Silica-Coated Magnetite Nanoparticles

Abstract

Iron oxide nanoparticles were synthesized by the coprecipitation method. Two varying Fe 3 O 4 /tetraethoxysilane ratios were used for silanization: 1:1.3 and 1:4.5. The samples were investigated using transmission electron microscopy, ferromagnetic resonance, IR spectroscopy, and magnetometry. Magnetic measurements have shown that the magnetite core in nanoparticles has a higher magnetization than stoichiometric magnetite nanoparticles of the same size. The increased magnetization was caused by the deviation of the magnetite stoichiometry due to the interaction with the silicate coating. The blocking temperature distribution was determined from the temperature dependence of the coercive force and from the ZFC/FC dependencies. Nanoparticles with a thicker shell have shown greater efficiency in DNA isolation.

Исследование Магнитных Наночастиц Оксида Железа, Покрытых Оксидом Кремния, Методом Ферромагнитного Резонанса

“…Отличие между температурой его возникновения, регистрируемой из H A (T ), от значения, которое установлено для природного магнетита (125 K), может быть обусловлено отклонениями в стехиометрии [12]. Каждая из линий аппроксимации зависимости H A (T ) непокрытого порошка при ее экстраполяции до точки пересечения с осью абсцисс позволяет выделить еще две характерные температуры -180 и 240 K, которые определяют температуру блокировки низкотемпе-Нанофизика и наноэлектроника" ратурной и высокотемпературной фазы магнетита [6,7].…”

“…Кривые ферромагнитного резонанса (ФМР) записывались на оборудовании КРЦКП ФИЦ КНЦ СО РАН (спектрометр ELEXSYS E580, Bruker, Германия) при частоте накачки резонатора f = 9.48 GHz (рис. 2) в диапазоне температур от 7 до 300 K. [6,7]. Функция H A (T ), применяемая нами для описания экспериментальных значений, учитывала неоднородность по параметру T B [11]:…”

“…В частности, измерением температурных зависимостей намагниченности в двух режимах охлаждения -при нулевом (ZFC) и при ненулевом (FС) магнитном поле. Использование наночастиц при воздействии высокочастотных магнитных полей в биомедицине обуславливает необходимость комплексных исследований как статическими, так и динамическими методами [5][6][7]. 100 nm 100 nm 100 nm b c…”