AFM纳米颗粒镶嵌于FM基体交换偏置效应及其机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61471401
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    85.0万
  • 负责人：
    陈敏
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    F0122.物理电子学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

A nanogranular film consisting of antiferromagnetic (AFM) Cr nanoparticles embedded in ferromagnetic (FM) Fe matrix is prepared by using the filtered cathodic vacuum arc deposition method and metal vapor vacuum arc (MEVVA) ion implantation. The effects of preparation conditions on particle size, concentration, and distribution of AFM nanoparticle and magnetic properties such as exchange bias, coercivity and remanence of nanogranular films will be investigated. The suitable condition to get large exchange bias field for the nanogranular film is obtained. The "York Protocol" for measurement of exchange bias is applied to the nanogranular system consisting AFM nanoparticles embedded in FM matrix. And the modified "York Protocol" are used to the measurements of blocking temperatures, anisotropy constant of AFM and effects of both in the bulk of AFM and at the interface. Based on the modified "York Protocol", the exchange bias model is obtained, which is able to predict the value of exchange bias in the real system. Mechanism of exchange bias for isolated AFM nanoparticles embedded in FM matrix is obtained according to the evolution of the domains of AFM and FM under the magnetic field and the Monte Carlo study.
拟采用磁过滤真空阴极电弧离子镀以及金属真空弧（MEVVA）离子注入复合技术，制备反铁磁性(AFM)Cr纳米颗粒嵌入铁磁性(FM)Fe基体磁性纳米颗粒膜。通过研究制备工艺对磁性纳米颗粒膜中AFM颗粒大小、浓度及尺寸分布，以及交换偏置、矫顽力和剩磁等磁性性能的影响，探索最佳制备条件以获得交换偏置明显的AFM纳米颗粒嵌入FM基体磁性纳米颗粒膜材料；通过改进"York协议"磁性测量方法，使之适用于磁性纳米颗粒膜交换偏置体系；并采用改进的"York协议"磁性测量方法对磁性纳米颗粒膜交换偏置体系的反铁磁各向异性、交换偏置截止温度以及界面效应等对交换偏置影响进行研究，建立交换偏置模型来解释及准确预测体系的交换偏置。通过对磁性纳米颗粒膜交换偏置体系AFM及FM磁畴在外场下的演化以及磁学性质的研究，辅助蒙特卡罗模拟方法，从理论上深入探索AFM纳米颗粒嵌入FM基体磁性颗粒膜交换偏置效应的微观机制。

结项摘要

以技术成熟的磁控溅射设备为基础，制备出Fe/C多层膜结构，研究了衬底温度对薄膜的表面形貌、Fe颗粒以及磁滞特性的影响，阐明衬底温度对该体系材料制备的重要作用。同时，我们发展了双模磁力显微镜，即在普通磁力显微镜的基础上，在样品下方施加一交变磁场，其频率等于磁性探针的第二本征频率，可以提高磁力成像的信噪比。此外，我们利用微磁学模拟分析了粒径分布对纳米颗粒系统磁学特性的影响，结果表明在二维系统中，粒径分布对系统的磁滞回线具有重要的影响，粒径分布变宽将导致剩磁比以及矫顽力下降，磁化翻转也从类似一致翻转过渡为逐渐翻转，而粒径分布对三维系统的影响则不明显。利用微磁学模拟，我们也对软硬磁耦合系统进行了研究，通过纳米线和纳米颗粒混合系统的结构设计，求得能够获得最大磁能积的几何结构和参数。利用液相脉冲激光烧蚀技术，制备了稀土掺杂的氧化钆纳米颗粒，对核磁以及荧光双模态成像方面进行研究。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Secondary resonance magnetic force microscopy using an external magnetic field for characterization of magnetic thin films
使用外部磁场表征磁性薄膜的二次共振磁力显微镜
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    APPLIED PHYSICS LETTERS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Dongzi Liu;Kangxin Mo;Xidong Ding;Liangbing Zhao;Guocong Lin;Yueli Zhang;Dihu Chen
  • 通讯作者：
    Dihu Chen
Effect of Eu doping concentration on fluorescence and magnetic resonance imaging properties of Gd2O3:Eu3+ nanoparticles used as dual-modal contrast agent
Eu掺杂浓度对双模态造影剂Gd2O3:Eu3纳米粒子荧光和磁共振成像性能的影响
  • DOI：
    10.1088/1361-6528/aad347
  • 发表时间：
    2018-10-12
  • 期刊：
    NANOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Deng, Huawei;Chen, Fei;Chen, Dihu
  • 通讯作者：
    Chen, Dihu
Near-infrared to visible and near-infrared upconversion of monoclinic Gd2O3:Yb3+/Tm3+ nanoparticles prepared by laser ablation in liquid for fluorescence imaging
液体中激光烧蚀制备的单斜晶 Gd2O3:Yb3 /Tm3 纳米粒子的近红外到可见光和近红外上转换用于荧光成像
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2014.11.105
  • 发表时间：
    2015-09-01
  • 期刊：
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Liu, Jun;Tian, Xiumei;Chen, Dihu
  • 通讯作者：
    Chen, Dihu
Endothelialization of TiO2 Nanorods Coated with Ultrathin Amorphous Carbon Films.
超薄非晶碳膜涂覆的 TiO2 纳米棒的内皮化
  • DOI：
    10.1186/s11671-016-1358-0
  • 发表时间：
    2016-12
  • 期刊：
    Nanoscale research letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen H;Tang N;Chen M;Chen D
  • 通讯作者：
    Chen D
Magnetic and fluorescent Gd(2)O(3):Yb(3+)/Ln(3+) nanoparticles for simultaneous upconversion luminescence/MR dual modal imaging and NIR-induced photodynamic therapy.
磁性和荧光 Gd2O3:Yb3 /Ln(3 ) 纳米颗粒用于同步上转换发光/MR 双模态成像和近红外诱导光动力治疗
  • DOI：
    10.2147/ijn.s118938
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    International journal of nanomedicine
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Liu J;Huang L;Tian X;Chen X;Shao Y;Xie F;Chen D;Li L
  • 通讯作者：
    Li L

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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    金君良;舒章康;陈敏;王国庆;孙周亮;贺瑞敏
  • 通讯作者：
    贺瑞敏

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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