Спектроскопия — ключевой инструмент исследования структуры, динамики и взаимодействий в наноматериалах. Различные спектроскопические методы позволяют получать информацию о электронной структуре, магнитных свойствах, вибрациях, химическом составе и многом другом.
Позволяет исследовать локальные магнитные моменты, неспаренные электроны и дефекты в наночастицах.
В наночастицах металлических магнитных материалов ЭПР помогает определить природу поверхностных и объемных спинов, изучать процессы релаксации.
Изменение ширины линии и параметров спектра указывает на взаимодействия между спинами и динамические процессы.
Используется для изучения ядерных спинов в наноструктурах, помогает анализировать магнитные поля на атомном уровне.
Позволяет определить параметры анизотропии, характеристики магнитного обмена и динамику ядерных спинов.
Особенно эффективна для исследования железосодержащих наночастиц.
Позволяет анализировать окислительное состояние железа, магнитный порядок, динамику магнитных моментов и распределение локальных полей.
Чувствительна к тонким изменениям структуры и химического состава.
УФ-вид спектроскопия помогает оценить электронные переходы и плазмонные резонансы в наночастицах.
Инфракрасная и Раман-спектроскопия информируют о химической структуре поверхности, связанных лигах, вибрациях решетки.
Специфические плазмонные резонансы металлов (например, в золоте и серебре) используются для определения размеров и агрегации НЧ.
Сочетает свойства ЭПР и ЯМР, применяется для изучения спиновой динамики.
Используется для определения гетерогенности магнитных систем, а также кинетики спиновых переходов.
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) используется для определения химического состояния и состава поверхности НЧ.
Рентгеновская абсорбционная спектроскопия (XAS), включая EXAFS и XANES, предоставляет информацию о локальной структуре, состоянии окисления и магнитном порядке.
Использование пучков синхротронного излучения позволяет проводить высокоразрешающую спектроскопию с элементной и химической селективностью.
Методы включают резонансную магнитно-круговую дихроизм (XMCD) для изучения магнитной структуры.
Совмещение нескольких методов спектроскопии дает комплексное представление о свойствах НЧ.
Высокая чувствительность к поверхностным состояниям позволяет выявлять процессы окисления, химической модификации и структурных дефектов.
Спектроскопические методы служат не только для фундаментальных исследований, но и для контроля качества наноматериалов в производстве.
Эти направления представляют собой основу современного понимания магнитных и структурных особенностей металлических наночастиц, раскрывая многообразие физических явлений на наноуровне и предоставляя необходимые инструменты для их анализа и применения.