Magnetism from the Atom to the Bulk in Iron, Cobalt, and Nickel Clusters

磁性 磁矩 铁磁性 星团(航天器) Atom(片上系统) 材料科学 凝聚态物理 原子物理学 化学 物理 冶金 计算机科学 嵌入式系统 程序设计语言
作者
Isabelle M. L. Billas,A. Châtelain,Walt A. de Heer
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:265 (5179): 1682-1684 被引量:1016
标识
DOI:10.1126/science.265.5179.1682
摘要

Molecular beam deflection measurements of small iron, cobalt, and nickel clusters show how magnetism develops as the cluster size is increased from several tens to several hundreds of atoms for temperatures between 80 and 1000 K. Ferromagnetism occurs even for the smallest sizes: for clusters with fewer than about 30 atoms the magnetic moments are atomlike; as the size is increased up to 700 atoms, the magnetic moments approach the bulk limit, with oscillations probably caused by surface-induced spin-density waves. The trends are explained in a magnetic shell model. A crystallographic phase transition from high moment to low moment in iron clusters has also been identified.
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