Selective magnetometry of superparamagnetic iron oxide nanoparticles in liquids
Source abstract
Abstract
We show that the properties of superparamagnetic iron oxide nanoparticles suspended in liquids can be effectively studied using Magnetic Circular Dichroism in Resonant Inelastic X-ray Scattering. Analysis of the spectral shape and magnetic contrast produced by this experiment enables an assessment of the site distribution and magnetic state of metal ions in the spinel phase. The selective magnetization profile of particles as derived from the field dependence of dichroism empowers an estimation of particle size distribution. Furthermore, the new proposed methodology discriminates sizes that are below the detection limits of X-ray and light scattering probes and that are difficult to spot in TEM.
Source: europepmc · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Diverse Educational Innovations Studies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
AGH University of Science and Technology
Academic Centre for Materials and Nanotechnology
30-059 Krakow
Poland
European Synchrotron Radiation Facility
38043 Grenoble Cedex 9
France
Institute of Nanostructure- and Solid State Physics
Center for Hybrid Nanostructures
University of Hamburg
22607 Hamburg
Germany
Institut de Minéralogie
de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC)
Sorbonne Université
UMR CNRS 7590
Muséum National d'Histoire Naturelle
Funding
Narodowe Centrum Nauki · Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego · Agence Nationale de la Recherche · H2020 European Research Council
References (63)
Show source-provided references
1. Shuai · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 1039410.1038/ncomms10394 ↗
2. Hoffelner · Faraday Discuss. · 2015 · 181 · 44910.1039/C4FD00242C ↗
3. Unni · ACS Nano · 2017 · 11 · 228410.1021/acsnano.7b00609 ↗
4. Koziej · Chem. Mater. · 2016 · 28 · 247810.1021/acs.chemmater.6b00486 ↗
5. Schumacher · Adv. Funct. Mater. · 2013 · 23 · 488810.1002/adfm.201300696 ↗
6. Lee · Chem. Rev. · 2015 · 115 · 1063710.1021/acs.chemrev.5b00112 ↗
7. Yavuz · Science · 2006 · 314 · 96410.1126/science.1131475 ↗
8. S. Mørup , M. F.Hansen and C.Frandsen , in Comprehensive Nanoscience and Technology , Elsevier , 2011 , pp. 437–491
9. Coey · Phys. Rev. Lett. · 1971 · 27 · 114010.1103/PhysRevLett.27.1140 ↗
10. Mørup · Phys. Rev. Lett. · 1994 · 72 · 327810.1103/PhysRevLett.72.3278 ↗
11. Lima · J. Appl. Phys. · 2006 · 99 · 08390810.1063/1.2191471 ↗
12. Demortière · Nanoscale · 2011 · 3 · 22510.1039/C0NR00521E ↗
13. Estrader · Nanoscale · 2015 · 7 · 300210.1039/C4NR06351A ↗
14. Yang · Nanoscale · 2016 · 8 · 1903610.1039/C6NR07155D ↗
15. A. Feld , A.Weimer , A.Kornowski , N.Winckelmans , J.-P.Merkl , H.Kloust , R.Zierold , C.Schmidtke , T.Schotten , M.Riedner , S.Bals and H.Weller , ACS Nano , 2019 , 13 , 152–162
16. Sharifi Dehsari · J. Phys. Chem. C · 2018 · 122 · 2829210.1021/acs.jpcc.8b06927 ↗
17. Bogart · Appl. Phys. Lett. · 2018 · 113 · 13370110.1063/1.5050217 ↗
18. Schmitz-Antoniak · Rep. Prog. Phys. · 2015 · 78 · 06250110.1088/0034-4885/78/6/062501 ↗
19. Torres-Díaz · Soft Matter · 2014 · 10 · 858410.1039/C4SM01308E ↗
20. Li · Nanoscale · 2017 · 9 · 392510.1039/C7NR00141J ↗
21. Eberbeck · Appl. Phys. Lett. · 2011 · 98 · 18250210.1063/1.3586776 ↗
22. Dames · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 49510.1038/nnano.2007.217 ↗
23. Lohr · J. Phys. Chem. C · 2019 · 123 · 144410.1021/acs.jpcc.8b08988 ↗
24. Shi · Nanoscale · 2015 · 7 · 820910.1039/C5NR01538C ↗
25. Disch · Nanoscale · 2013 · 5 · 396910.1039/c3nr33282a ↗
26. Biederer · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2009 · 42 · 20500710.1088/0022-3727/42/20/205007 ↗
27. Landers · Nano Lett. · 2016 · 16 · 115010.1021/acs.nanolett.5b04409 ↗
28. Szczerba · J. Appl. Crystallogr. · 2017 · 50 · 48110.1107/S1600576717002370 ↗
29. Sun · Part. Part. Syst. Charact. · 2013 · 30 · 39910.1002/ppsc.201300033 ↗
30. Gleich · Nature · 2005 · 435 · 121410.1038/nature03808 ↗
31. Leliaert · Appl. Phys. Lett. · 2015 · 107 · 22240110.1063/1.4936890 ↗
32. Wu · Small · 2017 · 13 · 160413510.1002/smll.201604135 ↗
33. Bender · New J. Phys. · 2017 · 19 · 07301210.1088/1367-2630/aa73b4 ↗
34. van Rijssel · J. Magn. Magn. Mater. · 2015 · 380 · 32510.1016/j.jmmm.2014.09.058 ↗
35. Rebbouh · Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. · 2007 · 76 · 17442210.1103/PhysRevB.76.174422 ↗
36. Li · Nanoscale · 2016 · 8 · 233310.1039/C5NR07193C ↗
37. Szczerba · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2016 · 18 · 2522110.1039/C6CP04221J ↗
38. Hochepied · J. Phys. Chem. B · 2000 · 104 · 90510.1021/jp991626i ↗
39. Hochepied · J. Magn. Magn. Mater. · 2001 · 231 · 31510.1016/S0304-8853(01)00182-2 ↗
40. Zhu · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2016 · 113 · E821910.1073/pnas.1610260114 ↗
41. Coker · Am. Mineral. · 2008 · 93 · 111910.2138/am.2008.2681 ↗
42. Braicovich · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 95 · 26740210.1103/PhysRevLett.95.267402 ↗
43. Brice-Profeta · J. Magn. Magn. Mater. · 2005 · 288 · 35410.1016/j.jmmm.2004.09.120 ↗
44. Nolle · New J. Phys. · 2009 · 11 · 03303410.1088/1367-2630/11/3/033034 ↗
45. Juhin · Nanoscale · 2014 · 6 · 1191110.1039/C4NR02886D ↗
46. Antoniak · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2010 · 43 · 47400710.1088/0022-3727/43/47/474007 ↗
47. de Groot · Nat. Chem. · 2012 · 4 · 76610.1038/nchem.1431 ↗
48. Daffé · Adv. Mater. Interfaces · 2017 · 2017 · 170059910.1002/admi.201700599 ↗
49. Sikora · Phys. Rev. Lett. · 2010 · 105 · 03720210.1103/PhysRevLett.105.037202 ↗
50. Juhin · J. Phys.: Condens. Matter · 2016 · 28 · 505202
51. Glatzel · J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. · 2013 · 188 · 1710.1016/j.elspec.2012.09.004 ↗
52. Sikora · J. Appl. Phys. · 2012 · 111 · 07E30110.1063/1.3670064 ↗
53. Kawamura · J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. · 2017 · 220 · 8110.1016/j.elspec.2017.01.009 ↗
54. Westre · J. Am. Chem. Soc. · 1997 · 119 · 629710.1021/ja964352a ↗
55. Wilke · Am. Mineral. · 2001 · 86 · 71410.2138/am-2001-5-612 ↗
56. J. M. D. Coey , Magnetism and Magnetic Materials , Cambridge University Press , New York , 2010
57. Daffé · Nanoscale · 2020 · 12 · 1122210.1039/D0NR02023K ↗
58. Chantrell · IEEE Trans. Magn. · 1978 · 14 · 97510.1109/TMAG.1978.1059918 ↗
59. Chen · J. Appl. Physiol. · 2009 · 105 · 08392410.1063/1.3117512 ↗
60. van Rijssel · J. Magn. Magn. Mater. · 2014 · 353 · 11010.1016/j.jmmm.2013.10.025 ↗
61. Kwon · Nano Lett. · 2016 · 16 · 373810.1021/acs.nanolett.6b01072 ↗
62. Kwon · Nat. Mater. · 2015 · 14 · 21510.1038/nmat4115 ↗
63. Yang · Sens. Actuators, B · 2016 · 224 · 110.1016/j.snb.2015.10.053 ↗