Sintesi e caratterizzazione di nanostrutture magnetiche

Abstract

Le nanoparticelle a singolo dominio magnetico (NSD) sono oggetto di grande interesse sia dal punto di vista della ricerca sia da quello applicativo. Più recentemente, una certa attenzione si è spostata su aggregati ordinati di nanoparticelle a singolo dominio, le cui proprietà magnetiche appaiono promettenti per applicazioni quali, ad esempio, il drug delivery e l’ipertermia magnetica. In questo contesto, il presente lavoro di tirocinio sarà focalizzato sulla sintesi di aggregati magnetici ordinati (di NSD) di ossidi di ferro con struttura a spinello (MeFe₂O₄; Me = Fe²⁺ e Co²⁺). In particolare, viene fornita una comprensione dell’effetto del dopaggio con zinco e della variazione del contenuto di cobalto sulle proprietà morfo-strutturali e magnetiche. Gli aggregati sono stati preparati seguendo il metodo micellare, con SDS come tensioattivo, e caratterizzati utilizzando tecniche XRD, TEM, FT-IR e BET per le proprietà morfo-strutturali, e magnetometria (PPMS) per le proprietà magnetiche.

Single-domain magnetic nanoparticles (SDNPs) are of great interest both from a research perspective and for their potential applications. More recently, attention has shifted toward ordered aggregates of single-domain nanoparticles, whose magnetic properties appear promising for applications such as drug delivery and magnetic hyperthermia. In this context, the present internship project will focus on the synthesis of ordered magnetic aggregates (of SDNPs) of iron oxide with a spinel structure (MeFe₂O₄; Me = Fe²⁺ and Co²⁺). In particular, the study provides insights into the effects of zinc doping and variations in cobalt content on the morphological, structural, and magnetic properties. The aggregates were prepared using the micellar method, with SDS as the surfactant, and characterized using XRD, TEM, FT-IR, and BET for morphological and structural analysis, and a PPMS magnetometer for magnetic property measurements.