Coupled hard-soft spinel ferrite-based core-shell nanoarchitectures: magnetic properties and heating abilities

. 2020 Aug 11 ; 2 (8) : 3191-3201. [epub] 20200506

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Bi-magnetic core-shell spinel ferrite-based nanoparticles with different CoFe2O4 core size, chemical nature of the shell (MnFe2O4 and spinel iron oxide), and shell thickness were prepared using an efficient solvothermal approach to exploit the magnetic coupling between a hard and a soft ferrimagnetic phase for magnetic heat induction. The magnetic behavior, together with morphology, stoichiometry, cation distribution, and spin canting, were investigated to identify the key parameters affecting the heat release. General trends in the heating abilities, as a function of the core size, the nature and the thickness of the shell, were hypothesized based on this systematic fundamental study and confirmed by experiments conducted on the water-based ferrofluids.

Zobrazit více v PubMed

Jun Y. Choi J. Cheon J. Chem. Commun. 2007:1203–1214. doi: 10.1039/B614735F. PubMed DOI

Chaudhuri R. G. Paria S. Chem. Rev. 2012;112:2373–2433. doi: 10.1021/cr100449n. PubMed DOI

Carbone L. Cozzoli P. D. Nano Today. 2010;5:449–493. doi: 10.1016/j.nantod.2010.08.006. DOI

Mélinon P. Begin-Colin S. Duvail J. L. Gauffre F. Boime N. H. Ledoux G. Plain J. Reiss P. Silly F. Warot-Fonrose B. Phys. Rep. 2014;543:163–197. doi: 10.1016/j.physrep.2014.05.003. DOI

Stamps R. L. J. Phys. D. 2000;3:444.

Sun X. Frey Huls N. Sigdel A. Sun S. Nano Lett. 2012;12:246–251. doi: 10.1021/nl2034514. PubMed DOI

Nogués J. Sort J. Langlais V. Skumryev V. Suriñach S. Muñoz J. S. Baró M. D. Phys. Rep. 2005;422:65–117. doi: 10.1016/j.physrep.2005.08.004. DOI

Troitiño N. F. Rivas-Murias B. Rodríguez-González B. Salgueiriño V. Chem. Mater. 2014;26:5566–5575. doi: 10.1021/cm501951u. DOI

Mameli V. Musinu A. Niznansky D. Peddis D. Ennas G. Ardu A. Lugliè C. Cannas C. J. Phys. Chem. C. 2016;120:27635–27645. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b08387. DOI

Kneller E. F. Hawig R. IEEE Trans. Magn. 1991;27:3560–3588.

López-Ortega A. Estrader M. Salazar-Alvarez G. Roca A. G. Nogués J. Phys. Rep. 2015;553:1–32. doi: 10.1016/j.physrep.2014.09.007. DOI

Virginia Commonwealth University, US Pat., 2015 0001437A1, 2015

Harris V. G., US Pat., 2012O16867OA1, 2012

Industry-University Cooperation Foundation, US Pat., 20140286817A1, Hanyang University Erica Campus, LG Electronics INC., 2014

Fujifilm Corporation, US Pat., 20110027588A1, Tohoku University, 2011

Liu S., US Pat., 2006OOO5898A1, 2006

BASF Aktiengesellschaft, US Pat.,4770903, 1988

University of Louisiana at Lafayette, USOO7964O13B2, 2011

Kirschning A. Kupracz L. Hartwig J. Chem. Lett. 2012;41:562–570. doi: 10.1246/cl.2012.562. DOI

Baig R. B. N. Varma R. S. Chem. Commun. 2013;49:752–770. doi: 10.1039/C2CC35663E. PubMed DOI

Polshettiwar V. Luque R. Fihri A. Zhu H. Bouhrara M. Basset J. M. Chem. Rev. 2011;111:3036–3075. doi: 10.1021/cr100230z. PubMed DOI

Zhang D. Zhou C. Sun Z. Wu L.-Z. Tung C.-H. Zhang T. Nanoscale. 2012;4:6244. doi: 10.1039/C2NR31929B. PubMed DOI

Viñas S. L. Simeonidis K. Li Z. A. Ma Z. Myrovali E. Makridis A. Sakellari D. Angelakeris M. Wiedwald U. Spasova M. Farle M. J. Magn. Magn. Mater. 2016;415:20–23. doi: 10.1016/j.jmmm.2016.02.098. DOI

Choi H. An M. Eom W. Lim S. W. Shim I. B. Kim C. S. Kim S. J. J. Korean Phys. Soc. 2017;70:173–176. doi: 10.3938/jkps.70.173. DOI

Kim M. S. Kim C. S. Kim H. J. Yoo K.-H. H. Hahn E. J. J. Korean Phys. Soc. 2013;63:2175–2178. doi: 10.3938/jkps.63.2175. DOI

Noh S. Na W. Jang J. Lee J.-H. Lee E. J. Moon S. H. Lim Y. Shin J.-S. Cheon J. Nano Lett. 2012;12:3716–3721. doi: 10.1021/nl301499u. PubMed DOI

Wang J. Zhou Z. Wang L. Wei J. Yang H. Yang S. Zhao J. RSC Adv. 2015;5:7349–7355. doi: 10.1039/C4RA12733A. DOI

Pilati V. Cabreira Gomes R. Gomide G. Coppola P. Silva F. G. Paula F. L. O. Perzynski R. Goya G. F. Aquino R. Depeyrot J. J. Phys. Chem. C. 2018;122:3028–3038. doi: 10.1021/acs.jpcc.7b11014. DOI

Wang L. Yan Y. Wang M. Yang H. Zhou Z. Peng C. Yang S. J. Mater. Chem. B. 2016;4:1908–1914. doi: 10.1039/C5TB01910A. PubMed DOI

Solopan S. O. Nedelko N. Lewińska S. Ślawska-Waniewska A. Zamorskyi V. O. Tovstolytkin A. I. Belous A. G. J. Alloys Compd. 2019;788:1203–1210. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.02.276. DOI

Fabris F. Lima E. De Biasi E. Troiani H. E. Vásquez Mansilla M. Torres T. E. Fernández Pacheco R. Ibarra M. R. Goya G. F. Zysler R. D. Winkler E. L. Nanoscale. 2019;11:3164–3172. doi: 10.1039/C8NR07834C. PubMed DOI

Angelakeris M. Li Z.-A. A. Hilgendorff M. Simeonidis K. Sakellari D. Filippousi M. Tian H. Van Tendeloo G. Spasova M. Acet M. Farle M. J. Magn. Magn. Mater. 2015;381:179–187. doi: 10.1016/j.jmmm.2014.12.069. DOI

Lee J.-H. Jang J.-T. Choi J.-S. Moon S. H. Noh S.-H. Kim J.-W. Kim J.-G. Kim I.-S. Park K. I. Cheon J. Nat. Nanotechnol. 2011;6:418–422. doi: 10.1038/nnano.2011.95. PubMed DOI

Liébana-Viñas S. Simeonidis K. Wiedwald U. Li Z.-A. Ma Z. Myrovali E. Makridis A. Sakellari D. Vourlias G. Spasova M. Farle M. Angelakeris M. RSC Adv. 2016;6:72918–72925. doi: 10.1039/C6RA17892H. DOI

Zhang Q. Castellanos-Rubio I. Munshi R. Orue I. Pelaz B. Gries K. I. Parak W. J. Del Pino P. Pralle A. Chem. Mater. 2015;27:7380–7387. doi: 10.1021/acs.chemmater.5b03261. PubMed DOI PMC

Robles J. Das R. Glassell M. Phan M. H. Srikanth H. AIP Adv. 2018;8:2–8.

Hammad M. Nica V. Hempelmann R. IEEE Trans. Magn. 2017;53:1–6.

Yelenich O. V. Solopan S. O. Greneche J. M. Belous A. G. Solid State Sci. 2015;46:19–26. doi: 10.1016/j.solidstatesciences.2015.05.011. DOI

Laurent S. Forge D. Port M. Roch A. Robic C. Vander Elst L. Muller R. N. Chem. Rev. 2008;108:2064–2110. doi: 10.1021/cr068445e. PubMed DOI

Reddy L. H. Arias J. L. Nicolas J. Couvreur P. Chem. Rev. 2012;112:5818–5878. doi: 10.1021/cr300068p. PubMed DOI

Cara C. Musinu A. Mameli V. Ardu A. Niznansky D. Bursik J. Scorciapino M. A. Manzo G. Cannas C. Cryst. Growth Des. 2015;15:2364–2372. doi: 10.1021/acs.cgd.5b00160. DOI

Cannas C. Ardu A. Musinu A. Suber L. Ciasca G. Amenitsch H. Campi G. ACS Nano. 2015;9:7277–7286. doi: 10.1021/acsnano.5b02145. PubMed DOI

Sanna Angotzi M. Musinu A. Mameli V. Ardu A. Cara C. Niznansky D. Xin H. L. Cannas C. ACS Nano. 2017;11:7889–7900. doi: 10.1021/acsnano.7b02349. PubMed DOI

Fullerton E. E. Jiang J. . Bader S. . J. Magn. Magn. Mater. 1999;200:392–404. doi: 10.1016/S0304-8853(99)00376-5. DOI

Mameli V. Musinu A. Ardu A. Ennas G. Peddis D. Niznansky D. Sangregorio C. Innocenti C. Thanh N. T. K. Cannas C. Nanoscale. 2016;8:10124–10137. doi: 10.1039/C6NR01303A. PubMed DOI

Pacakova B. Kubickova S. Salas G. Mantlikova A. R. Marciello M. Morales M. P. Niznansky D. Vejpravova J. Nanoscale. 2017;9:5129–5140. doi: 10.1039/C6NR07262C. PubMed DOI

Pereira C. Pereira A. M. Fernandes C. Rocha M. Mendes R. Fernández-García M. P. Guedes A. Tavares P. B. Grenéche J. M. Araújo J. P. Freire C. Chem. Mater. 2012;24:1496–1504. doi: 10.1021/cm300301c. DOI

Greneche J.-M. Hyperfine Interact. 2003;148/149:79–89. doi: 10.1023/B:HYPE.0000003767.27069.54. DOI

Rodriguez-Carvajal J. Roisnel T. Int. Union Crystallogr. 1998;20:35–36.

Mondini S. Ferretti a. M. Puglisi a. Ponti a. Nanoscale. 2012;4:5356. doi: 10.1039/C2NR31276J. PubMed DOI

Mameli V. Angotzi M. S. Cara C. Cannas C. J. Nanosci. Nanotechnol. 2019;19:4857–4887. doi: 10.1166/jnn.2019.16808. PubMed DOI

Angotzi M. S. Mameli V. Musinu A. Nizňnanský D. J. Nanosci. Nanotechnol. 2019;19:5008–5013. doi: 10.1166/jnn.2019.16793. PubMed DOI

Sanna Angotzi M. Mameli V. Cara C. Ardu A. Nizňnanský D. Musinu A. J. Nanosci. Nanotechnol. 2019;19:4954–4963. doi: 10.1166/jnn.2019.16785. PubMed DOI

Peddis D. Yaacoub N. Ferretti M. Martinelli A. Piccaluga G. Musinu A. Cannas C. Navarra G. Greneche J. M. Fiorani D. J. Phys. Condens. Matter. 2011;23:426004. doi: 10.1088/0953-8984/23/42/426004. PubMed DOI

Fantechi E. Campo G. Carta D. Corrias A. de Julián Fernández C. Gatteschi D. Innocenti C. Pineider F. Rugi F. Sangregorio C. J. Phys. Chem. C. 2012;116:8261–8270. doi: 10.1021/jp300806j. DOI

Carta D. Casula M. F. Falqui A. Loche D. Mountjoy G. Sangregorio C. Corrias A. J. Phys. Chem. C. 2009;113:8606–8615. doi: 10.1021/jp901077c. DOI

Blanco-Gutiérrez V. Gallastegui J. A. Bonville P. Torralvo-Fernández M. J. Sáez-Puche R. J. Phys. Chem. C. 2012;116:24331–24339. doi: 10.1021/jp307371q. DOI

Repko A. Vejpravová J. Vacková T. Zákutná D. Nižňanský D. J. Magn. Magn. Mater. 2015;390:142–151. doi: 10.1016/j.jmmm.2015.04.090. DOI

Vamvakidis K. Katsikini M. Sakellari D. Paloura E. C. Kalogirou O. Dendrinou-Samara C. Dalton Trans. 2014;43:12754–12765. doi: 10.1039/C4DT00162A. PubMed DOI

Coey J. M. D., Magnetism and magnetic materials, Cambridge University Press, Cambridge, 2009

Muscas G. Concas G. Laureti S. Testa A. M. Mathieu R. De Toro J. A. Cannas C. Musinu A. Novak M. A. Sangregorio C. Lee S. S. Peddis D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2018;20:28634–28643. doi: 10.1039/C8CP03934H. PubMed DOI

de la Presa P. Luengo Y. Multigner M. Costo R. Morales M. P. Rivero G. Hernando A. J. Phys. Chem. C. 2012;116:25602–25610. doi: 10.1021/jp310771p. DOI

Rosensweig R. E. J. Magn. Magn. Mater. 2002;252:370–374. doi: 10.1016/S0304-8853(02)00706-0. DOI

Aslibeiki B. Kameli P. Salamati H. Concas G. Salvador Fernandez M. Talone A. Muscas G. Peddis D. Beilstein J. Nanotechnol. 2019;10:856–865. doi: 10.3762/bjnano.10.86. PubMed DOI PMC

Hergt R. Dutz S. Zeisberger M. Nanotechnology. 2010;21:015706. doi: 10.1088/0957-4484/21/1/015706. PubMed DOI

Niculaes D. Lak A. Anyfantis G. C. Marras S. Laslett O. Avugadda S. K. Cassani M. Serantes D. Hovorka O. Chantrell R. Pellegrino T. ACS Nano. 2017;11:12121–12133. doi: 10.1021/acsnano.7b05182. PubMed DOI PMC

Gutiérrez L. L. de la Cueva L. Moros M. Mazarío E. de Bernardo S. de la Fuente J. M. Morales M. P. Salas G. Nanotechnology. 2019;30:112001. doi: 10.1088/1361-6528/aafbff. PubMed DOI

Serantes D. Simeonidis K. Angelakeris M. Chubykalo-Fesenko O. Marciello M. Del Puerto Morales M. Baldomir D. Martinez-Boubeta C. J. Phys. Chem. C. 2014;118:5927–5934. doi: 10.1021/jp410717m. DOI

De La Presa P. Luengo Y. Velasco V. Morales M. P. Iglesias M. Veintemillas-Verdaguer S. Crespo P. Hernando A. J. Phys. Chem. C. 2015;119:11022–11030. doi: 10.1021/jp5115515. DOI

Martinez-Boubeta C. Simeonidis K. Makridis A. Angelakeris M. Iglesias O. Guardia P. Cabot A. Yedra L. Estradé S. Peiró F. Saghi Z. Midgley P. A. Conde-Leborán I. Serantes D. Baldomir D. Sci. Rep. 2013;3:1–8. PubMed PMC

Guibert C. Dupuis V. Peyre V. Fresnais J. J. Phys. Chem. C. 2015;119:28148–28154. doi: 10.1021/acs.jpcc.5b07796. DOI

Coral D. F. Mendoza Zélis P. Marciello M. Morales M. D. P. Craievich A. Sánchez F. H. Fernández Van Raap M. B. Langmuir. 2016;32:1201–1213. doi: 10.1021/acs.langmuir.5b03559. PubMed DOI

Conde-Leboran I. Baldomir D. Martinez-Boubeta C. Chubykalo-Fesenko O. Del Puerto Morales M. Salas G. Cabrera D. Camarero J. Teran F. J. Serantes D. J. Phys. Chem. C. 2015;119:15698–15706. doi: 10.1021/acs.jpcc.5b02555. DOI

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