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磁铁矿中Verwey转变临界模式的光散射
摘要： 我们展示了磁铁矿（Fe3O4）单晶在韦尔维转变过程中的非弹性光散射数据。我们识别出源于与电子激发强耦合的晶格振动异常现象。我们揭示了拉曼响应函数中电子贡献部分的扩散模式光谱特征。由此提供了关于韦尔维转变机制中临界动力学以及结构与电子模式层级关系的信息。
关键词： 拉曼光谱、韦尔维相变、临界动力学、非弹性光散射、磁铁矿
更新于2025-09-23 15:21:21
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水中激光烧蚀法制备的Fe3O4/Au纳米粒子的光谱与显微分析
摘要： 通过分两步对铁和金靶材进行激光烧蚀，在水相环境中制得了由金和氧化铁构成的磁等离子体纳米颗粒。金纳米颗粒嵌入在氧化铁的粘液基质中，显微和光谱分析均证实该基质为磁铁矿。采用2,2'-联吡啶作为探针分子，通过表面增强拉曼散射(SERS)光谱测试了所得胶体的等离子体特性及其吸附能力。密度泛函理论(DFT)计算揭示了配体分子与金纳米颗粒带正电的表面活性位点强相互作用时的吸附信息，从而提供了高效的SERS增强效应。氧化铁的存在使这种双金属胶体除了具备金纳米颗粒固有的特性外，还获得了新的吸附可能性——尤其针对有机污染物和重金属，可通过施加磁场将其从水相环境中去除。此外，由于这些纳米颗粒毒性较低，不仅有望用于传感器领域，还具有潜在的生物医学应用价值。
关键词： 表面增强拉曼散射、磁铁矿、金、2,2'-联吡啶、激光烧蚀
更新于2025-09-19 17:13:59
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脉冲激光沉积法在R面蓝宝石衬底上外延生长Fe3O4薄膜
摘要： 我们研究了生长温度和分子氧压对脉冲激光沉积法在R面单晶蓝宝石(Al?O?(012))基底（有无MgO籽晶层）上制备的?。ā?80 nm）外延磁铁矿(Fe?O?)(001)薄膜性能的影响。通过改变生长条件，系统考察了薄膜的电学、形貌及结构特性。研究表明Fe?O?在(4-9)×10??托压力范围内存在稳定的生长平台。采用5 nm厚MgO籽晶层制备的外延Fe?O?薄膜性能接近单晶MgO衬底生长的磁铁矿薄膜，且优于纯R面蓝宝石基底生长的薄膜。最佳电学特性及对应晶体结构需在较高生长温度下获得，而降低生长温度可使表面粗糙度最小化并实现最大均匀性。通过高温高真空退火处理低温生长的磁铁矿薄膜，可兼顾这两类生长条件。
关键词： 外延生长、原子力显微镜、磁铁矿、薄膜
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于水中砷酸盐去除的磁铁矿-部分还原氧化石墨烯纳米复合材料的激光合成
摘要： 本文报道了一种无需化学还原剂或溶剂的简便磁铁矿-部分还原氧化石墨烯（Mag-PRGO）合成工艺，该材料能高效去除污染水体中的砷酸根As(V)离子。通过激光气化-可控冷凝法制备Mag-PRGO：在O2-He气氛中激光气化由金属铁粉和固态氧化石墨烯组成的复合靶材，使铁纳米颗粒同步氧化、氧化石墨烯部分还原，形成磁性Fe3O4纳米颗粒锚定于PRGO纳米片表面的纳米复合材料。FTIR、拉曼、XPS、XRD、TEM和SEM证实了磁性Fe3O4与PRGO的成功结合。该吸附剂（含铁量50 wt%）对As(V)表现出卓越选择性，吸附容量达132 mg/g且无铁离子溶出，是水溶液中高效除砷的最佳碳基材料之一。在100 ppm浓度下实现100%去除，50 ppm时15分钟和30分钟去除率分别达98%和100%。实验吸附等温线与Langmuir模型高度吻合，表明其单层吸附特性。FTIR和XPS证实去除机制为Mag-PRGO表面质子化羟基与单/双砷酸根阴离子形成(Fe-O-As)键的表面络合作用。使用NaOH可实现99%的As(V)解吸再生，经六次吸附-脱附循环仍保持优异磁分离性能和化学稳定性。该材料可作为污染水体As(V)去除的优质修复吸附剂。
关键词： 磁铁矿-部分还原氧化石墨烯，砷酸盐去除，水修复，吸附，激光气化控制冷凝
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用脉冲激光沉积技术在N2/CH4气氛中制备氮铁共掺杂TiO2薄膜的研究
摘要： 采用脉冲激光沉积（PLD）技术在1毫巴氮气/甲烷（N2/CH4）（5:1）混合气氛中合成了氮铁共掺杂二氧化钛薄膜。多数样品经X射线衍射检测呈非晶态，但拉曼光谱显示存在一定量金红石晶相。仅检测到金红石相且其结晶度较低的现象，可能源于氧化物基体的氮掺杂作用。当表面氮含量最高时，含5% Fe2O3或Fe3O4的二氧化钛薄膜展现出最强的可见光吸收能力和最低的带隙值。XPS分析表明，在550°C下制备的、含5%铁氧化物的二氧化钛靶材所制薄膜，因具有最优的Ti-N和Ti-O-Fe结构片段比例，成为紫外或可见光照射下重铬酸盐还原反应中最强的光催化剂。XPS数据证实了被氧原子包围的Fe3+和Fe2+以及Fe-N键的存在。
关键词： 脉冲激光沉积，磁铁矿，光催化，赤铁矿，二氧化钛，氮掺杂
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于磁铁矿的等离子体晶体中横向磁光克尔效应的宽带增强
摘要： 基于磁等离子体晶体的磁铁矿横向磁光克尔效应（TMOKE）进行了实验与理论研究。我们分析了两种结构的角度分辨TMOKE光谱：贵金属条纹嵌入薄磁铁矿薄膜内部或位于均匀薄膜顶部。实验证明了透射TMOKE信号的多宽带增强效应。通过椭圆偏振技术结合法拉第旋转与椭圆率测量，实验测定了复介电常数和旋光率。所得参数用于严格耦合波分析（RCWA）计算以研究光学共振。我们的RCWA透射率与TMOKE计算结果与实验数据高度吻合。揭示了导模与等离子体模在TMOKE增强中的作用。研究表明TMOKE能提供关于光学共振的丰富信息。
关键词： 横向磁光克尔效应、椭圆率测量、回旋、磁等离子体晶体、法拉第旋转、介电常数、光学共振、RCWA（严格耦合波分析）、磁铁矿、透射式磁光克尔效应
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于多模态应用的Janus形等离子体-磁性银-磁铁矿纳米结构
摘要： 通过单相微乳液技术制备了多功能生物相容性Janus形貌等离子体-磁性银-磁铁矿纳米颗粒，并对其多种物理特性进行了研究。贵金属与磁铁矿纳米颗粒的复合为纳米结构引入了优异的光学性能。采用动态光散射技术测量流体力学尺寸、单分散性和zeta电位，以评估其作为多模态试剂的适用性。合成的银-磁铁矿纳米颗粒具有单分散性并表现出胶体稳定性。Janus型银-磁铁矿纳米颗粒的紫外-可见光谱显示其在电磁波谱可见光区（372和474 nm）存在表面等离子体共振峰。光致发光光谱证实所得纳米颗粒具有光学活性。裸磁铁矿及银-磁铁矿纳米颗粒在交变磁场中的响应测量表明其适用于热疗应用。这些合成的复合磁铁矿-银纳米结构显示出作为多模态应用优异候选材料的潜力。
关键词： 等离子体-磁性Janus纳米颗粒、高热治疗、银-磁铁矿、多模态应用
更新于2025-09-11 14:15:04
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在氮气环境下通过油酸在氧化铁纳米粒子表面热解制备的用于水分解应用的具有光电极化学活性的N吸附超薄TiO?层
摘要： 高性能光催化表面在能源领域备受青睐，主要因其可作为光解水电极的应用价值。当前该领域面临的核心挑战在于：如何在多种基底上制备出可控性高且高效的光活性表面。原子层沉积技术已能实现在各类材料与表面上沉积光活性二氧化钛薄膜，但通过氮掺杂来调控光活性表面吸收边（这是提升性能的有效手段）仍具技术难度。本研究提出基于朗缪尔-施莱弗法与原子层沉积的分级纳米结构表面制备方法：通过相对低温条件下催化分解氧化铁纳米颗粒的油酸封端层，继而进行氮吸附，从而制得具有水分解光电化学活性的超薄二氧化钛层。结果表明，简单的氮吸附就足以使二氧化钛层带隙变窄（达0.12电子伏特），其效果等同于替代式氮掺杂材料的带隙窄化程度。光催化活性测试显示，经氮吸附处理的二氧化钛层在水分解应用中活性提升约90%。
关键词： 朗缪尔-席夫法、磁铁矿（Fe3O4）、光催化、二氧化钛（TiO2）、原子层沉积（ALD）
更新于2025-09-04 15:30:14