Designer 3D Magnetic Mesostructures

设计师 3D 磁性细观结构

基本信息

  • 批准号:
    EP/E039944/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 59.45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2007 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In a remarkable recent paper Xiao et al. at Argonne National Laboratories demonstrated that 'architecture-tuneable' Pb mesostructures (samples whose dimensions lie between microscopic 'atomic' scales and macroscopic 'bulk' scales at which the specific geometry no longer plays a role for physical properties) can be grown by electrodeposition from lead salt solutions onto graphite substrates. Simply varying the electrode potentials allows an extraordinary variety of different sample morphologies to be realised, ranging from regular polyhedra and nanowires to multipods and 'snowflakes'. These structures are truly three-dimensional (3D) superconducting mesocrystals with few bulk defects and perfectly smooth faceted faces, whose magnetic properties are dominated by their size and shape. The same deposition method should be readily extendable to many ferromagnetic metals and alloys. For the first time it is now possible to controllably fabricate regular faceted 3D mesoscrystals without the disorder and rough surfaces/edges characteristic of lithographically-patterned thin film structures. Crucially, the dimensions of these 3D mesostructures are comparable with the relevant characteristic lengthscales found in ferromagnetism and superconductivity (e.g. ferromagnetic domain size and/or domain wall width or superconducting coherence length and/or magnetic field penetration depth) in contrast to widely studied nanoscale particles/clusters and nanowires. Competition between different processes as a function of the size and shape of these 3D structures should lead to rich new physical phenomena with strong potential for exploitation. In collaboration with the Argonne group we have shown that surface/shape effects can completely dominate the magnetisation of these materials, opening up the possibility of 'designing' crystals with desirable, exploitable properties. We propose to considerably extend the scope of this work within a collaboration between well established groups in electrochemistry and nanoscale physics at the University of Bath and theoreticians in Southampton and Antwerp. We plan to grow and investigate both superconducting and ferromagnetic mesocrystals with a wide range of morphologies, as well as hybrid ferromagnetic-superconductor core-shell structures and continuous hybrid networks. The most promising materials produced will be systematically characterised using Hall nanomagnetometry and/or magnetoresistance measurements. Experimental results will be interpreted by comparison with tailor-made state-of-the-art 3D micromagnetic simulations and/or solutions of the 3D Ginzburg-Landau equation. Opportunities for exploitation of these novel magnetic materials will also be identified and explored.
在最近发表的一篇引人注目的论文中,Xiao 等人。阿贡国家实验室证明,“结构可调”的 Pb 介观结构(尺寸介于微观“原子”尺度和宏观“块体”尺度之间的样品,在该尺度下特定的几何形状不再对物理性能发挥作用)可以通过电沉积来生长将铅盐溶液涂到石墨基材上。只需改变电极电位就可以实现各种不同的样品形态,从规则的多面体和纳米线到多足和“雪花”。这些结构是真正的三维(3D)超导介晶,具有很少的体缺陷和完美光滑的刻面,其磁性由其尺寸和形状决定。相同的沉积方法应该很容易扩展到许多铁磁金属和合金。现在首次可以可控地制造规则的刻面 3D 介晶,而不会产生光刻图案化薄膜结构的无序和粗糙表面/边缘特征。至关重要的是,与广泛研究的纳米级粒子相比,这些 3D 介观结构的尺寸与铁磁性和超导性中发现的相关特征长度尺度(例如铁磁畴尺寸和/或畴壁宽度或超导相干长度和/或磁场穿透深度)相当。 /团簇和纳米线。不同过程之间的竞争作为这些 3D 结构的尺寸和形状的函数,应该会产生丰富的新物理现象,具有强大的开发潜力。通过与阿贡国家实验室的合作,我们已经证明表面/形状效应可以完全控制这些材料的磁化强度,从而开启了“设计”具有理想的、可利用特性的晶体的可能性。我们建议通过巴斯大学电化学和纳米物理领域成熟的团队与南安普顿和安特卫普的理论家之间的合作,大大扩展这项工作的范围。我们计划生长和研究具有多种形貌的超导和铁磁介晶,以及混合铁磁超导核壳结构和连续混合网络。所生产的最有前途的材料将使用霍尔纳米磁力测量和/或磁阻测量来系统地表征。实验结果将通过与定制的最先进的 3D 微磁模拟和/或 3D Ginzburg-Landau 方程的解进行比较来解释。还将确定和探索开发这些新型磁性材料的机会。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Simon Bending其他文献

Abstract Book; Mesoscopic Superconductivity & Vortex Imaging
摘要书;
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Simon Bending
  • 通讯作者:
    Simon Bending
Presentations; Mesoscopic Superconductivity & Vortex Imaging
演示;
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Simon Bending
  • 通讯作者:
    Simon Bending
Angular dependence of domain wall resistivity in artificial magnetic domain structures.
人工磁畴结构中畴壁电阻率的角度依赖性。
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.97.206602
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    A. Aziz;Simon Bending;H. G. Roberts;S. Crampin;Peter J Heard;C. Marrows
  • 通讯作者:
    C. Marrows
Investigation of temperature dependent magnetic properties in irradiated Co/Pt multilayer devices using Extraordinary Hall effect measurements
使用非凡霍尔效应测量研究辐照 Co/Pt 多层器件中与温度相关的磁特性

Simon Bending的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Simon Bending', 18)}}的其他基金

Intrinsic Pinning in Magnetic Iron-Based Superconductors; a Route to High Critical Current Conductors at High Magnetic Fields
磁性铁基超导体的本征钉扎;
  • 批准号:
    EP/X015033/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Magnetic Metasurfaces for Sustainable Information and Communication Technologies (MetaMagIC)
用于可持续信息和通信技术的磁性超表面 (MetaMagIC)
  • 批准号:
    EP/W022680/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Graphene nanosensors for scanning Hall microscopy and susceptometry
用于扫描霍尔显微镜和电纳测定法的石墨烯纳米传感器
  • 批准号:
    EP/R007160/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Free Access to Nanolithography & Supporting Processes, University of Bath
免费使用纳米光刻技术
  • 批准号:
    EP/K040324/1
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Generation, Imaging and Control of Novel Coherent Electronic States in Artificial Ferromagnetic-Superconducting Hybrid Metamaterials and Devices
人造铁磁-超导混合超材料和器件中新型相干电子态的生成、成像和控制
  • 批准号:
    EP/J010626/1
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Celebration of 100 Years of Superconductivity; Support for an International Workshop in Bath
庆祝超导 100 周年;
  • 批准号:
    EP/I011323/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
Current-driven Domain Wall Motion in Artificial Magnetic Domain Structures
人工磁畴结构中电流驱动的畴壁运动
  • 批准号:
    EP/G011230/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant
A Scanning Hall Probe Microscope for High Resolution milliKelvin Magnetic Imaging
用于高分辨率毫开尔文磁成像的扫描霍尔探针显微镜
  • 批准号:
    EP/D034264/1
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

3d金属薄膜材料的缺陷控制及其对非共线磁结构的影响机理研究
  • 批准号:
    52371172
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
共面化3D真空封装集成的内共振阵列平衡MEMS多源磁传感器研究
  • 批准号:
    62301226
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于磁珠-MOFs的3D立体催化体系对痕量AFB1的高效增敏检测机制研究
  • 批准号:
    32202157
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
3d过渡金属原子内嵌IVA族团簇间的磁耦合机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
拓扑磁化结构磁弹性体的3D打印制备与力-磁性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

V-LF-Spiro3D: Low-field 3D magnetic resonance spirometry for advanced regional exploration of respiratory diseases
V-LF-Spiro3D:低场 3D 磁共振肺量计,用于呼吸系统疾病的高级区域探索
  • 批准号:
    10063498
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
    EU-Funded
Low-Dose Magneto-Thrombolysis to Expand Stroke Care
低剂量磁溶栓扩大中风治疗范围
  • 批准号:
    10693650
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
Unlocking whole brain, layer-specific functional connectivity with 3D VAPER fMRI
通过 3D VAPER fMRI 解锁全脑、特定层的功能连接
  • 批准号:
    10643636
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
High-resolution cerebral microvascular imaging for characterizing vascular dysfunction in Alzheimer's disease mouse model
高分辨率脑微血管成像用于表征阿尔茨海默病小鼠模型的血管功能障碍
  • 批准号:
    10848559
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
Reconfigurable 3D Origami Probes for Multi-modal Neural Interface
用于多模态神经接口的可重构 3D 折纸探针
  • 批准号:
    10738994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.45万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了