钆掺杂的磁铁矿纳米粒子的合成与表征

磁铁矿纳米颗粒因其在生物医学和技术应用上的重要性吸引了越来越多学者的关注。通过控制磁铁矿纳米颗粒的大小与形状可以调控其磁性，从而满足特定的要求，磁铁矿纳米颗粒的这一性能极大地扩大了其应用范围。

最近，爱荷华州立大学的Mufit Akinc教授团队通过一种简单的共沉淀法，在水介质条件下，研究了Gd掺杂对磁铁矿纳米晶体的生长过程和磁性的影响。通过测试可发现Gd掺杂影响磁铁矿纳米晶体的生长，从而控制其粒子尺寸(0-10 at% Gd3+)。其中典型的是，通过x射线衍射和透射电子显微镜的测试可发现无掺杂和5% Gd掺杂的磁铁矿纳米粒子的晶体大小分别为18 nm和44 nm。其研究结果表明，Gd掺杂的纳米粒子保留了磁铁矿的晶体结构，且Gd³⁺随机地分布在晶格内，可能是在八面体的位置上。由电感耦合等离子体质谱法测定了5%Gd掺杂磁铁矿Fe_(3-x)Gd_xO₄ (x=0.085 ± 0.002)的组成。与未掺杂呈超顺磁性的磁铁矿相比，5%Gd掺杂的磁铁矿具有铁磁性与较小的矫顽力(~65 Oe)，在260K下其磁化率稍有降低。通过此方法也验证了细菌生物矿化蛋白Mms6对磁铁矿粒子的生长几乎没有影响。

（郝莉莉）

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