纳米铁磁性粒子物理特性研究

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1、毕业论文开题报告应用物理学纳米铁磁性粒子物理特性研究一、选题的背景与意义1.1纳米粒子的性质纳米粒了是指粒度在1—lOOnmZ间的粒了（纳米粒了又称超细微粒）。属于胶体粒子大小的范畴。它们处于原子簇和宏观物体之间的过度区，处于微观体系和宏观体系之间，是由数口不多的原子或分子组成的集团，因此它们既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统。可以预见，纳米粒子应具有一些新异的物理化学特性。纳米粒子区别于宏观物体结构的特点是，它表面积占很大比重，而表面原了既无长程序又无短程序的非晶层。可以认为纳米粒子表面原子的状态更接近气态，而粒子内部的原子可能呈有序的排列。即使如此，由

2、于粒径小，表面曲率大，内部产生很高的Gilibs压力，能导致内部结构的某种变形。纳米粒子的这种结构特征使它具有下列四个方而的效应。1•体积效应2•表而效应3•量子尺寸效应4.宏观量子隧道效应1・2纳米粒子的应用纳米粒子表面活化中心多，这就提供了纳米粒子做催化剂的必要条件。目前，用纳米粒子进行催化反应可以直接用纳米微粒如钳黑、银、氧化铝、氧化铁等在高分子聚合物氧化、还原及合成反应中做催化剂，可大大提高反应效率，利用纳米镰粉作为火箭固体燃料反应触媒，燃烧效率可提高100倍；催化反应还表现出选择性，如用硅载体镰催化剂对丙醛的氧化反应表明，鎳粒径在5mn以下时选择性

3、急剧变化，醛分解得到控制，生成酒精的选择性急剧上升。在磁性材料方而冇许多应用，例如：可以用纳米粒子作为永久磁体材料，磁记录材料和磁流体材料。1.3铁磁性，是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域屮大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大吋，这些区域的合磁2磁性纳米粒了布法罗大学研究小组所开发的这种磁性纳米粒子大小只有6纳米，很容易在细胞间扩散。研究人员首先将纳米粒子固定在细胞膜上，然后利用高周波磁场对其加热，从而刺激细胞。鉴于这种方法可以比较大范围均匀地刺激细胞，科学家认为该方法今后可以在人体内应用。研究人员目前已证明该方法可以打开钙离

4、了通道，激活通过细胞培养的神经细胞，甚至可以操纵微小线虫的运动。当研究人员将磁性纳米粒子固定在线虫的口部，开始线虫只是爬来爬去。不过，当科学家将磁性纳米粒子加热至34摄氏度后，就能够控制线虫的前进和后退了。该研究小组还发明了一种荧光探针，能够根据荧光强度的变化，来测量纳米粒了是否被加热到34摄氏度，这种荧光探针可以说是一个纳米温度计。这项研究具有广泛的应用价值，比如在癌症治疗中，科学家可针对■选定的蛋口质或特定组织进行远程操作，从而开发出新型癌症治疗方法。此外在糖尿病治疗方而，也可以远程刺激胰腺细胞释放胰岛素。该方法述可应用于某些因刺激不足导致的神经系统疾病

5、。科学家表示这种方法非常重要，由于该方法只会加热细胞膜，而细胞内的温度没有发生变化，因此不会导致细胞死亡。通过开发这种方法，科学家能够利用磁场在体外和休内刺激细胞，帮助理解细胞的信号网络，以及控制动物的行为。二、研究的基木内容与拟解决的主要问题1•铁磁粒子的定义，特点，性质及其各向异性能2.纳米铁磁性粒子2.1什么是纳米铁磁性粒子及磁畴2.2满足LLG方程2.3满足Langeuin方程3结论全文，写出看文献后自己的想法三、研究的方法与技术路线由于是纳米级粒子，只需用经典力学就可；同时用LLG方程和Langeuin方程证明四、研究的总体安排与进度：1.2010

6、年12月17日前，填写任务书、文献综述、文献翻译、开题报告，上传到毕业论文系统2.2010年12月24日前,修改文献综述和开题报告。3.2011年4月4日前，完成毕业论文初稿。4.2011年4月29日前，毕业论文定稿。五、主要参考文献[11张三慧《大学物理学》清华大学出版社.【2】《物理学词典下册》科学出版社1988.【3】Liu,Yi;Sellmyer,D」.Sellmyer,D.J.;ShindoQaisuke(Eds.)《HandlookofAdvancedMagneticMaterials》;2006.【4】YuejinZhu,lXianYu,lan

7、dShufengZhangl,2《Energybarrierofmagnetizationreversalinamagneticwirewithdefects》PHYSICALREVIEWB78,1444112008【5】ShufengZhangandStevenS.-L・Zhang《GeneralizationoftheLandau-L讦shitz・GilbertEquationforConductingFerromagnets》DOI:10.110VPhysRevLett.l02.086601[6]侯伯俊编《电工基础》第六章第五节[7]黄才光，禹红主编《

8、电路基础》[8]高阳编著《先进材料测试仪器基础教程》