Le proprietà magnetiche delle nanoparticelle anisotropiche
Le applicazioni di memorizzazione dati richiedono uno stato di magnetizzazione mantenuto. L'imaging magnetico e l'ipertermia magnetica nel trattamento sperimentale del cancro si basano sul rilassamento elettromagneticamente indotto. Considerando che la magnetizzazione e il rilassamento nei nanomateriali è fondamentale per lo sviluppo di applicazioni innovative, il progetto JANUS DYNAMICS, finanziato dall'UE, li ha caratterizzati quantitativamente. Oltre alle nanoparticelle anisotropiche, gli scienziati hanno scelto la nuova configurazione di particelle colloidali Janus (dal nome del dio romano bifronte), che è costituita da due emisferi con differenti proprietà fisiche o chimiche. Per via della loro natura asimmetrica, tali particelle costituiscono un sistema di modello adeguato per lo studio degli effetti di rilassamento della magnetizzazione. Essi dipendono dall'interazione tra anisotropia magnetica e volume, proprietà a loro volta influenzate dalla composizione e dalla forma delle nanoparticelle, nonché dagli effetti di interfaccia e dalle interazioni fra particelle. I ricercatori hanno impiegato avanzate tecniche a raggi X e di diffusione di neutroni risolte nel tempo per studiare la magnetizzazione statica e il rilassamento della magnetizzazione dipendente dal tempo. Il team si è concentrato su diversi argomenti all'avanguardia nel campo dei materiali magnetici, tra cui l'anisotropia di scambio e il rilassamento di Néel. L'anisotropia di scambio è legata alla magnetoresistenza gigante. È fondamentale per la registrazione magnetica e importante per molti componenti elettronici avanzati, tra cui computer e lettori MP3. Il rilassamento di Néel è un fenomeno di superparamagnetismo in cui la magnetizzazione delle nanoparticelle ferromagnetiche può casualmente essere invertita per effetto della temperatura. Le particelle Janus stanno guadagnando rapidamente interesse a causa dell'ampio potenziale delle applicazioni associate alla loro varietà di forme e componenti. La caratterizzazione dei comportamenti di magnetizzazione e rilassamento di queste nanoparticelle anisotropiche sarà importante per lo sviluppo di nuove applicazioni tecnologiche basate su di esse.
Parole chiave
Magnetizzazione, rilassamento, anisotropico, particelle Janus, anisotropia magnetica, anisotropia di scambio, rilassamento di Néel, nanoparticelle
