Superparamagnetic resonance studies on magnetic nanoparticles
Manyetik nano parçaçıklarda süperparamanyetik rezonans çalışmaları
- Tez No: 216507
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. YÜKSEL KÖSEOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: SPR, süperparamanyetizma, spinel yapılar, nanoparçacıklar, Fe3O4, SPR, superparamagnetism, spinel structure, nanoparticles, Fe3O4
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Manyetik nano parçacıklar, uygulama alanlarının genisligi ve mesoskopik özelliklerinden dolayı çok yaygın olarak çalısılmaktadır. En yaygın kullanılan ve en iyi bilinen magnetic nano parçacıklardan birisi mıknatıs (Fe3O4). Bu çalısmada, Süperparamanyetik Rezonans (SPR) teorisi ve 1.1-11 nm arasında büyüklüklere sahip süperparamanyetik Fe3O4 numunelerindeki uygulaması incelenmistir. Sıcaklıga ve frekansa baglı manyetik özellikleri olan bu nano parçacıklarda büyüklük ve yüzey etkileri arastırılmıstır. Kullanılan teorik yaklasım Berger ve çalısma arkadaslarına ait parçacık çaplarının veya hacimlerinin lognormal dagılımına dayanmaktadır. Rastgele yönelmis manyetik momentler ve anisotropi ekseninin ısısal dalgalanmalarıdan dolayı bu nanoparçacıkların tek alanlı (single domain) oldukları kabul edilmistir. Tek çizgi fonsiyonu Landau-Lifshitz'in sönümlü presesyon denkleminden elde edilmistir. Numunelerin manyetik özelliklerinin büyüklüklerine ve sıcaklıga siddetli bagımlı oldugu gözlenmistir. Sıcaklık düserken SPR çizgi genisligi artarken rezonans alanı azalmıstır. Bunun anlamı düsen sıcaklıkla anisotropy alanının artmasıdır. Yüksek sıcaklıklarda SPR çizgi sekli çekirdek anisotrpisi ve ısısal dalgalanmalardan etkilenmistir. Azalan sıcaklıkla birlikte kabuk spinleri numunelerin manyetik alınganlıgını artıracakları için bunlar çekirdek üzerinde etkin bir manyetik alan olustururlar ve buda rezonans alanının Br yüksek sıcaklardaki degerinden daha küçük degerlere sahip olmasına sebep olur. Kabuk spinleri düzenli hale geldikçe etkin anisotropi artar ve yüzey alanının sahip oldugu degere yaklasır. Dolayısıyla bu sonuçları basit bir model ile açıklayabiliriz. Bu modele göre her bir tek alanlı nano parçacıklar, çekirdekkabuk yapılı sistemler olarak düsünülebilir. lave olarak lineer mikrodalga frekans baglılıgı ve blok sıcaklıgının parçacık büyüklügü ile arttıgı gözlenmistir.
Özet (Çeviri)
Magnetic nanoparticles have attracted great interest due to their mesoscopic properties and their potential for applications. The widely used and the well known magnetic nanoparticle is the magnetite (Fe3O4). In this study, the theory of the Superparamagnetic Resonance (SPR) and its application on superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles in a size range of 1.1-11 nm were studied. The size and surface effects on temperature and frequency dependent magnetic properties of these particles were investigated. We used a theoretical formalism based on a distribution of diameters or volumes of the nanoparticles following lognormal proposed by Berger et al. The nanoparticles are considered as single magnetic domains with random orientations of magnetic moments and thermal fluctuations of anisotropic axes. The individual line shape function is derived from the damped precession equation of Landau-Lifshitz. Magnetic properties of the samples were strongly temperature and size dependent. When the temperature is decreased, while the SPR line width is increasing the resonance field is decreasing. This means the anisotropy field is increasing by decreasing the temperature. At high T?s, the SPR line shape is governed by the core anisotropy and the thermal fluctuations. On decreasing T, as the shell spins increase their magnetic susceptibility, they produce an effective field on the core, leading to a decrease of Br from its high T value. As the shell spins begin to order, the effective anisotropy increases following its surface value more closely. So, the results can be interpreted by a simple model, in which each single-domain nanoparticle is considered as a core-shell system, with uniaxial anisotropy on the core and surface anisotropy on the shell. Also a linear microwave frequency dependence was observed. Furthermore, the blocking temperature of the particles is also increasing by the particle size.
Benzer Tezler
- Superparamagnetic resonance studies on ferrite nanoparticles
Ferrite nanoparçacıklarda süperparamanyetik rezonans çalışmaları
HAYRETTİN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiFatih ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YÜKSEL KÖSEOĞLU
- Microwave imaging of breast cancer with contrast agents
Meme kanserinin kontrast ajanlarla mikrodalga görüntülemesi
SEMA YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Fabrication of multi-component superparamagnetic nanoparticles and magnetic heating performance for hyperthermia cancer therapy
Hipertermi kanser terapisi için çok bileşenli süperparamanyetik nanopartiküllerin üretimi ve manyetik ısınma performansı
AYŞESİMAY ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Manyetik rezonans görüntülemede kontrast ajanı taşıyıcı platformu olarak süperparamanyetik demir oksit nanopartikül (SPION) sentezi
Synthesis of superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION) as contrast agent carrier in magnetic resonance imaging
BURAK GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA SALGIN
- Manyetik parçacık görüntüleme sistemleri
Magnetic particle imaging systems
ELİF UZAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN OVALIOĞLU