Các đặc trưng đốt nóng cảm ứng của chất lỏng hạt nano từ và các yếu tố ảnh hưởng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LƯU HỮU NGUYÊN CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỐT NÓNG CẢM ỨNG CỦA CHẤT LỎNG HẠT NANO TỪ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 9.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LƯU HỮU NGUYÊN CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỐT NÓNG CẢM ỨNG CỦA CHẤT LỎNG HẠT NANO TỪ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 9.44.01.23 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH NGUYỄN XUÂN PHÚC PGS.TS PHẠM THANH PHONG Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến GS.TSKH Nguyễn Xuân Phúc PGS.TS Phạm Thanh Phong – người Thầy dành cho động viên, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận án Các Thầy thực nhà khoa học mẫu mực, gương sáng cho thân Tôi xin chân thành cảm ơn bảo, giúp đỡ khích lệ PGS.TS Lê Văn Hồng, PGS.TS Đỗ Hùng Mạnh, PGS.TS Vũ Đình Lãm, TS Ngô Thị Hồng Lê TS Lê Trọng Lư dành cho năm qua Bản luận án khơng thể hồn thành khơng có giúp đỡ đồng nghiệp Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tất thành viên thuộc Phòng Vật lý vật liệu từ - siêu dẫn Phòng Vật liệu Nano Y sinh giúp đỡ thực phép đo quan tâm động viên quý báu với tơi q trình thực Luận án Đặc biệt, xin cảm ơn cộng tác giúp đỡ chí tình đầy hiệu TS Phạm Hồng Nam, TS Phạm Thị Thanh, NCS Đỗ Khánh Tùng, NCS Phan Quốc Thông, ThS Lê Thị Hồng Phong, ThS Tạ Ngọc Bách Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS TS Nguyễn Thị Kim Thanh TS Lê Đức Tùng, Đại học London, Vương quốc Anh bàn luận sâu sắc hợp tác nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Khoa học Vật liệu – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Trường Cao đẳng Sư phạm Nha Trang Trường Đại học Khánh Hòa tạo điều kiện thuận lợi thời gian, tinh thần vật chất để tơi hồn thành luận án Luận án hỗ trợ kinh phí đề tài nghiên cứu định hướng ứng dụng mã số ĐT-NCCB-ĐHƯD-2012-G/08 (NAFOSTED), đề tài hợp tác quốc tế FA2386-14-1-0025 FA2386-17-1-4042 (AOARD), đề tài nghiên cứu mã số103.02–2015.74 (NAFOSTED) Luận án thực Phòng Vật lý vật liệu từ siêu dẫn Phòng Vật liệu Nano Y sinh (VKHVL – VHLKHCNVN) i Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn với bạn bè, Thầy người thân động viên, giúp đỡ suốt thời gian qua Tôi xin cảm ơn quan tâm giúp đỡ lời động viên, chia sẻ khó khăn thực luận án anh chị em tổ Vật lý – KTCN, Khoa Tự nhiên Trường Đại học Khánh Hòa Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân gia đình Những lời động viên bố mẹ, vợ thực tình cảm vô giá, nguồn động lực tinh thần vô tận giúp tơi hồn thành luận án Tác giả luận án Lưu Hữu Nguyên ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học GS.TSKH Nguyễn Xuân Phúc PGS.TS Phạm Thanh Phong Các số liệu, kết nêu luận án trích dẫn lại từ báo xuất cộng Các số liệu, kết trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án Lưu Hữu Nguyên iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT I DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU aexp : số mạng Aex : hệ số tương tác trao đổi C : nhiệt dung riêng hệ chất lỏng từ dhkl : số mạng tinh thể dsp : đường kính tới hạn siêu thuận từ D : kích thước hạt – đường kính hạt DB : đường kính – tổn hao hồi phục Brown chiếm ưu Dcp : kích thước tới hạn DH : đường kính động học DN : đường kính – tổn hao hồi phục Néel chiếm ưu DSPM : đường kính siêu thuận từ tới hạn DXRD : kích thước hạt tinh thể D0 : giá trị trung bình đường kính Ea : lượng kích hoạt EH : lượng dị hướng từ tinh thể f : tần số g (D) : hàm phân bố log-tự nhiên H : cường độ từ trường HC : lực kháng từ hkl : số Miler K : dị hướng từ KC : giá trị dị hướng từ phân tách nhóm A – nhóm B Keff : dị hướng từ hiệu dụng KS : số dị hướng bề mặt KV : số dị hướng từ tinh thể kB : số Boltzman M : từ độ iv MD : từ độ đô men khối MH : thành phần từ độ song song với từ trường Mr : từ dư MS : từ độ bão hòa ms : khối lượng chất lỏng từ mi : khối lượng hạt nano từ chất lỏng từ P : công suất đốt nóng cảm ứng từ Phys : cơng suất toả nhiệt chu trình từ trễ PN : cơng suất đốt nóng tổn hao hồi phục Néel PLRT : cơng suất đốt nóng cảm ứng từ theomơ hình LRT P : cơng suất đốt nóng cảm ứng từ trung bình LRT rc T : bán kính tới hạn TB : nhiệt độ khóa Tc : nhiệt độ Curie V : thể tích β : bề rộng vạch 1/2 giá trị cường độ cực đại τ : thời gian hồi phục τB : thời gian hồi phục Brown τm : thời gian đặc trưng phép đo τN : thời gian hồi phục Néel τ0 : thời gian hồi phục đặc trưng hệ hạt nano siêu thuận từ không : nhiệt độ tương tác ∆SLPmax ∆M S : độ dốc hàm tuyến tính SLPmax(MS) ∆Dcp : độ rộng bán vạch ∆T ∆t : tốc độ gia nhiệt δ : độ dày lớp bọc v δ± : xác suất chuyển trạng thái μ0 : độ từ thẩm chân không ρc : khối lượng riêng ω : tần số góc χ ,, : phần ảo độ cảm từ xoay chiều χd : độ cảm từ xoay chiều vùng từ trường cao η : độ nhớt σ : độ lệch chuẩn phân bố kích thước λ : bước sóng θ : góc Bragg II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT AMF Alternative Magnetic field từ trường xoay chiều BBB Blood – Brain barrier hàng rào máu – não DBB hyperthermia-based drug nhả thuốc kích nhiệt từ delivery through bond breaking thông qua phá vỡ liên kết DEP hyperthermia-based controlled nhả thuốc kích nhiệt từ drug delivery through qua độ thẩm từ tăng cường enhanced permeability FESEM Field emission scanning electron microscope Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường IH Induction heating Đốt nóng cảm ứng LRT Linear response theory Lý thuyết đáp ứng tuyến tính vi MIH SAR Magnetic Inductive Heating Specific Absorption Rate tốc độ hấp thụ riêng cực đại SARmax SLP Specific Loss Power công suất tổn hao riêng công suất tổn hao riêng cực đại SLPmax SQUID Đốt nóng cảm ứng từ tốc độ hấp thụ riêng Superconducting quantum Giao thoa kế lượng tử siêu dẫn interference device SWMBTs Stoner – Wohlfarth Model Lý thuyết dựa mơ hình Based Theories Stoner – Wohlfarth VOC Volatile Organic Compound hợp chất hữu dễ bay VSM Vibrating sample Hệ từ kế mẫu rung magnetometer XRD X-ray difraction Nhiễu xạ tia X vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Cấu trúc men hạt từ Hình 1.2 Hình mơ tả lượng hạt đơn men có dị hướng đơn trục Hình 1.3 Nhiệt độ khóa phụ thuộc thời gian thực nghiệm cho hai trường hợp τSQUID ≈ 102 s, τFMR ≈ 10-10 s Hình 1.4 Đường từ hóa theo trục dễ, trung bình khó tinh thể: a) Fe, b) Ni c) Co Hình 1.5 Sơ đồ mơ tả lượng dị hướng từ tinh thể Hình 1.6 Sự xếp spin bề mặt hạt sắt từ hai trường hợp dị hướng bề mặt khác K < K > Hình 1.7 Dị hướng từ phụ thuộc đường kính hạt Hình 1.8 Mơ hình mơ tả q trình tổng hợp chất lỏng từ Hình 1.9 Một số ứng dụng hiệu ứng IH công nghiệp: (a) nung chảy kim loại, (b) làm cứng đường ray, (c) làm mối liên kết (d) niêm phong Hình 1.10 Quá trình đốt nhiệt tự khống chế nhiệt độ hạt ferrite spinel (từ trường 56 kHz, 100 Oe) Hình 1.11 Mơ hình mơ tả q trình gia cơng tế bào để điều chỉnh độ insulin Hình 1.12 Sơ đồ hai chế phân phối thuốc có kiểm sốt phương pháp nhiệt: a) DBB b) DEP Hình 1.13 Mơ hình nhiệt từ trị ung thư Hình 1.14 Một số ứng dụng hiệu ứng MIH Hình 1.15 Điều kiện áp dụng mơ hình lý thuyết tổn hao Rayleigh, SWMBTs LRT Hình 1.16 Chu trình từ trễ vng lý tưởng Hình 1.17 Sự phụ thuộc tổn hao từ trễ vào cường độ từ trường với (a) mẫu Fe3O4 chế tạo phương pháp khác (b) mẫu viii magnetic heating characteristics for hyperthermia applications, Physica B, 2014, 444, 94–102 [29] P.T Phong , D.H Manh , L H Nguyen, D K Tung , N.X Phuc , I.-J Lee ; Studies of superspin glass state and AC-losses in La 0.7Sr0.3MnO3 nanoparticles obtained by high-energy ball-milling; Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2014, 368, 240–245 [30] L T Tai, H P Thu, T D Lam, D H Manh, M T T Trang, P H Nam, P T B Hoa, P T H Giang, H T M Nhung, N T Quy, and N X Phuc, Design of carboxylated Fe3O4/poly(styrene-co-acrylic acid) ferrofluids with highly efficient magnetic heating effect, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2011, 384, 23-30 [31] M T T Trang, L T H Phong, P H Nam, D H Manh and N X Phuc, Synthesis and magnetic heating characteristics of thermoresponsive poly (Nisopropylacrylamide-co-acrylic acid)/nano Fe3O4 nanparticles, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 2014, 5, 045007(7) [32] N Kikukawa, M Takemori, Y Nagano, M Sugasawa , and S Kobayashi, Synthesis and magnetic properties of nanostructured spinel ferrites using a glycine-nitrate process, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004, 284, 206-214 [33] S Kobayashi, N Kikukawa, M Sugasawa, and I Yamaura, “Method for regenerating adsorbent by heating”, USA Patent Application Publication, 2005, WO 03/080237 A1 [34] S A Stanley, J E Gagner, S Damanpour, M Yoshida, J S Dordick, J M Friedman, Radio-Wave Heating of Iron Oxide Nanoparticles Can Regulate Plasma Glucose in Mice, Science, 2012, 336, 604-608 [35] P H Nam, P T H Giang, N D Tu, P Q Thong, L T T Huong, H P Thu, D H Manh, H T M Nhung and N X Phuc, Magnetic inductive heating of organs of mouse models treated by copolymer coated Fe 3O4 nanoparticles, Advances in Natural Nanotechnology, 2017, 8, 025013(10) 129 Sciences: Nanoscience and [36] Cullity and C D Graham, Introduction to Magnetic Materials, Wiley-IEEE, 2008, New York [37] R A McCurrie, Ferromagnetic Materials Structure and Properties, Academic Press, 1994, San Diego [38] S Morup and E Tronc, Superparamagnetic relaxation of weakly interacting particles, Physical Review Letters, 1994, 72, 3278-3281 [39] Nguyễn Hữu Đức, Vật liệu từ cấu trúc nano điện tử học spin, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2008, Việt Nam [40] L Néel, Theorie du trainage magnetique des ferromagnetiques en grains fins avec applications aux terres cuites, Annals of Geophysics, 1949, 5, 99 [41] W F Brown, Thermal fluctuations of a single-domain particle, Physical Review, 1963, 130, 1677 [42] X X Zhang, G H Wen, X Gang, and S Shouheng, Magnetic relaxation of diluted and self-assembled cobalt nanocrystals, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 261, 21-28 [43] Robert C O'Handley, Modern magnetic materials, A John Wiley & Sons, Inc., 2000, New York [44] Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài, Từ học vật liệu từ, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, 2008, Việt Nam [45] D A Garanin and H Kachkachi, Surface contribution to the anisotropy of magnetic nanoparticles, Physical Review Letters, 2003, 90, 65504 [46] F Bodker, S.Morup and S Linderoth, Surface effects in metallic iron nanoparticles, Physical Review Letters, 1994, 72, 282 [47] B J Hickey, M A Howson, D Greig and N Wiser, Enhanced magnetic anisotropy energy density for superparamagnetic particles of cobalt, Physical Review B, 1996, 53, 32 [48] M Thakur, K De, S Giri, S.Si, A Kotal and T K Mandal, Interparticle interaction and size effect in polymer coated magnetite nanoparticles, Journal of Physics: Condensed Matter, 2006, 18, 9093 130 [49] E Tronc, A Ezzir, R Cherkaoui, C Chanéac, M Noguès, H Kachkachi, D Fiorani, A M Testa, J M Grenèche and J P Jolivet, Surface-related properties of γ-Fe2O3 nanoparticles, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2000, 221, 63 [50] Lê Viết Báu, Ảnh hưởng việc thay số nguyên tố cho Mn lên tính chất điện-từ perovskite (La, Sr)MnO3, Luận án Tiến sỹ khoa học vật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, 2007, Hà Nội [51] P A Lindgard and P V.Hendriksen, Estimation of electronic and structural influence on the thermal magnetic properties of clusters, Physical Review B, 1994, 49, 12291 [52] J P Chen, C M.Sorensen, K J.Klabunde and G C.Hadjipanayis, Magnetic properties of nanophase cobalt particles synthesized in inversed micelles, Journal of Applied Physics, 1994, 76, 6316 [53] J Carrey, B Mehdaoui, M Respaud, Simple models for dynamic hysteresis loops calculation: Application to hyperthermia optimization, Journal of Applied Physics, 2011, 109, 083921 [54] M G Lozinskii, Industrial Applications of Induction Heating, Pergamon Press, 1969, New York [55] P R Stauffer, T C Cetas, and R C Jones, Magnetic Induction Heating of Ferromagnetic Implants for Inducing Localized Hyperthermia in DeepSeated Tumors, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1984, BME31, 235-251 [56] D A Jones, T P Lelyveld, S D Mavrofidis, S W Kingman, N J Miles, Microwave heating applications in environmental engineering—a review; Resources, Conservation and Recycling, 2002, 34, 75–90 [57] R W Rand, H D Snow, D.G Elliott, G.M Haskins, Induction heating method for use in causing necrosis of neoplasm, US Patent Specification, 1985, 4, 545, 368 [58] N X Phuc, H Yen, B H Linh, N A Tuan, N C Thuan, L V Hong, D C Thang, H V Thanh, D T Phuong and V A Tuan, Investigations of (Mn-131 Zn) spinel ferrite nanoparticles and application in voc desorption by magnetic heating, Advanced Materials Research, Proceedings Hội nghị Công nghệ Nano Ứng dụng IWNA 2007, Vũng Tàu, 2008, 55-57, 27-32 [59] A Ito, H Honda, T Kobayashi, Cancer immnotherapy based on intracellular hyperthermia using magnetite nanoparticles: a novel concept of “heatcontrolled necrosis” with heat shock protein expression, Cancer Immunology, Immunotherapy, 2006, 55, 320–328 [60] A M Derfus, G V Maltzahn, T J Harris, T Duza, K S Vecchio, E Ruoslahti, S N Bhatia, Remotely triggered release from magnetic nanoparticles, Advanced Materials, 2007, 19, 3932–3936 [61] S C Brazel, Magnetothermally-responsive nanomaterials: combining magnetic nanostructures and thermally-sensitive polymers for triggered drug release, Pharmaceutical Research, 2009, 26, 644–656 [62] R K Gilchrist, R Medal, W D Shorey, R C Hanselman, J C Parrott, and C B Taylor, Selective inductive heating of lymph nodes, Annals of surgery, 1957, 146, 596-606 [63] A Ito, M Shinkai, H Honda, T Kobayashi, Medical application of functionalized magnetic nanoparticles, Journal of Bioscience Bioengineering, 2005, 100, 1–11 [64] I Brigger, C Dubernet, P Couvreur, Nanoparticles in cancer therapy anddiagnosis, Advanced Drug Delivery Reviews, 2002, 54, 631–651 [65] D Bahadur, J Giri, Biomaterials and magnetism, Sadhana, 2003, 28, 639– 656 [66] M Faraji, Y Yamini, M Rezaee, Magnetic nanoparticles: synthesis, stabilization, functionalization, characterization, and applications, Journal of the Iranian Chemical Society, 2010, 7, 1–37 [67] G M Whitesides, The ‘right’ size in nanobiotechnology, Nature Biotechnology, 2003, 21, 1161–1165 [68] L Zonghuan, P D Malcolm, G Zhanhu, G O Vladimir, C S S R Kumar, M Yuri, Magnetic switch of permeability for polyelectrolyte 132 Microcapsules Embedded with Co@Au Nanoparticles, Langmuir, 2005, 21, 2042-2050 [69] M Cobianchi, A Guerrini, M Avolio, C Innocenti, M Corti, P Arosio, F Orsini4, C Sangregorio and A Lascialfari, Experimental determination of the frequency and field dependence of Specific Loss Power in Magnetic Fluid Hyperthermia, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2017, 444, 154 [70] R Hergt, W Andra, C G d'Ambly, I Hilger, W A Kaiser, U Richter, and H G Schmidt, Physical limits of hyperthermia usingmagnetite fine particles, IEEE Transaction Magnetics, 1998, 34, 3745-54 [71] E C Stoner and E P Wohlfarth, A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys, Philosophical Transactions of the Royal Society A, 1948, 240, 599 [72] S Dutz, R Hergt, J Murbe , R Muller, M Zeisberger, W Andra, J Topfer, and M E Bellemann, , Hysteresis losses of magnetic nanoparticle powders in the single domain size range, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007,308, 305-312 [73] R Hergt, S Dutz, R Muller, and M Zeisberger, Magnetic particle hyperthermia: nanoparticle magnetism and materials development for cancer therapy, Journal of Physics: Condensed Matter, 2006, 18, 2919-2934 [74] A Brezovich, Low frequency hyperthermia: capacitive and ferromagnetic thermoseed methods, Medical Physics Monograph, 1988, 82–111 [75] Y Iqbal, H Bae, I Rhee, and S Hong, Magnetic heating of silica-coated manganese ferrite nanoparticles, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, 409, 80-86 [76] H Chiriac, T Petreus, E Carasevici, L Labusca, D.-D Herea, C Danceanu, and N Lupu, In vitro cytotoxicity of Fe–Cr–Nb–B magnetic nanoparticles under high frequency electromagnetic field, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, 380, 13-19 133 [77] A B Salunkhe, V M Khot, J M., Ruso, and S I Patil, Water dispersible superparamagnetic Cobalt iron oxide nanoparticles for magnetic fluid hyperthermia, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, 419, 533-542 [78] B B Lahiri, T Muthukumaran, and J Philip, Magnetic hyperthermia in phosphate coated iron oxide nanofluids, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2016, 407, 101-113 [79] X Wang, J Zhou, B Chen, Z Tang, J Zhang, L Li, and J Tang, "Enhanced Intracellular Hyperthermia Efficiency by Magnetic Nanoparticles Modified with Nucleus and Mitochondria Targeting Peptides, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2016, 16(6), 6560-6566 [80] M M Saldivar-Ramirez, C G Sanchez-Torres, D A Cortes-Hernandez, J C Escobedo-Bocardo, J M Almanza-Robles, A Larson, P J ResendizHernandez, and I O Acuna-Gutierrez, Study on the efficiency of nanosized magnetite and mixed ferrites in magnetic hyperthermia, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2014, 25(10), 2229-2236 [81] K McBride, J Cook, S Gray, S Felton, L Stella, and D Poulidi, Evaluation of La1-xSrxMnO3 (0 ≤ x < 0.4) synthesised via a modified sol-gel method as mediators for magnetic fluid hyperthermia, CrystEngComm, 2016, 18(3), 407-416 [82] E Fantechi, C Innocenti, M Albino, E Lottini, and C Sangregorio, Influence of cobalt doping on the hyperthermic efficiency of magnetite nanoparticles, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, 380, 365-371 [83] O Celik, M M Can, and T Firat, Size dependent heating ability of CoFe 2O4 nanoparticles in ac magnetic field for magnetic nanofluid hyperthermia, Journal of Nanoparticle Research, 2014, 16(3), 2321 [84] A K Guptaa, M Guptab, Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications, Biomaterials, 2005, 26, 3995 134 [85] O Iglesias and A Labarta, Finite-size and surface effects in maghemite nanoparticles: Monte Carlo simulations, Physical Review B, 2001, 63, 184416/1 - 184416/11 [86] G F Goya, T S Berquo, F C Fonseca, Static and dynamic magnetic properties of spherical magnetite nanoparticles, Journal of Applied Physics, 2003, 94, 3520-3525 [87] S Gangopadhyay, G C Hadjipanayis, B Dale, C M Sorensen, K J Klabunde, V Papaefthymiou, A Kostikas, C Hu, Magnetic properties ofultrafine iron particles", Physical Review B, 1992, 45, 9778 [88] R H Kodama, S A Makhlouf, A E Berkowitz, Finite size effects in antiferromagnetic NiO nanoparticles, Physical Review Letters, 1997, 79, 1393-1396 [89] J M D Coey, Magnetism and Magnetic Materials, Cambridge University Press, 2010, New York [90] J Park, E Lee, N.-M Hwang, M Kang, S C Kim, Y Hwang, J.-G Park, H.-J Noh, J.-Y Kim, J.-H Park, and T Hyeon, One-Nanometer-Scale SizeControlled Synthesis of Monodisperse Magnetic Iron Oxide Nanoparticles, Angewandte Chemie, 2005, 117, 2932 –2937 [91] H Khurshid, J Alonso, Z Nemati, M H Phan, P Mukherjee, M L FdezGubieda, J M Barandiarán, and H Srikanth, Anisotropy effects in magnetic hyperthermia: A comparison between spherical and cubic exchange-coupled FeO/Fe3O4 nanoparticles, Journal of Applied Physics, 2015, 117, 17A337 [92] V T K Oanh, T D Lam, L T Lu, P D Viet, P H Nam, N T H Le, D H Manh, N X Phuc, Synthesis of highmagnetization and monodisperse Fe3O4 nanoparticles via thermal decomposition, Materials Chemistry and Physics, 2015, 163, 537-544 [93] M A Gonzalez-Fernandez, T E Torres, M Andres-Verges, R Costo, P dela Presa, C J Serna, M P Morales, C Marquina, M R Ibarra , G F Goya, Magnetic nanoparticles for power absorption: Optimizing size, shape and magnetic properties, Journal of Solid State Chemistry, 2009, 182, 2779 135 [94] M Jeun, Y J Kim, K H Park, S H Paek, and S Bae, Physical Contribution of Néel and Brown Relaxation to Interpreting Intracellular Hyperthermia Characteristics Using Superparamagnetic Nanofluids, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2013, 13, 5719 [95] D H Manh, P T Phong , P.H Nam , D K Tung, N.X Phuc , In-Ja Lee, Structural and magnetic study of La 0.7Sr0.3MnO3 nanoparticles and AC magnetic heating characteristics for hyperthermia applications; Physica B, 2014, 444, 94–102 [96] P.T Phong , P.H Nam , D.H Manh, In-Ja Lee, Mn 0.5Zn0.5Fe2O4 nanoparticles with high intrinsic loss power for hyperthermia therapy, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2017, 433, 76–83 [97] Y Raikher, V Stepanov, Dynamic hysteresis of a superparamagnetic nanoparticle at low-to-intermediate frequencies, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2006, 300, e311-e314 [98] (a) J P Hornak, The basics of MRI, Henietta, 1996-2008, New York (b) W Faulkner, E Seeram, Rad Tech's Guide to MRI: Basic Physics, Instrumentation, and Quality Control, Wiley-Blackwell, 2001, USA [99] R Hergt, R Hiergeist, I Hilger, W A Kaiser, Y Lapatnikov, S Margel, U Richter, Maghemite nanoparticles with very high AC-losses for application in RF-magnetic hyperthermia Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004, 270, 345-357 [100] L.-M Lacroix, J Carrey, M Respaud, A frequency-adjustable electromagnet for hyperthermia measurements on magnetic nanoparticles, Review of Scientific Instruments, 2008, 79, 093909 [101] S Mornet, S Vasseur, F Grasset, E Duguet, Magnetic nanoparticle design for medical diagnosis and therapy, Journal of Material Chemistry, 2004, 14, 2161-2175 [102] S V Jadhav, B M Kim, H Y Lee, I C Im, A A Rokade, S S Park, M P Patil, G D Kim, Y S Yu, S.H Lee, Induction heating and in vitro cytotoxicity studies of MnZnFe2O4 nanoparticles for self-controlled magnetic 136 particle hyperthermia, Journal of Alloys and Compounds, 2018, 745, 282– 291 [103] P T Phong, N X Phuc, P H Nam, N V Chien, D D Dung, P H Linh, Size-controlled heating ability of CoFe 2O4 nanoparticles for hyperthermia applications, Physica B: Condensed Matte, 2018, 531, 30–34 [104] P H Nam, N X Phuc, P H Linh, L T Lu, D H Manh, P T Phong, In-Ja Lee, Effect of zinc on structure, optical and magnetic properties and magnetic heating efficiency of Mn1-xZnxFe2O4 nanoparticles, Physica B: Physics of Condensed Matter, 2018, 550, 428-435 [105] A S Khan, M F Nasir, A Humayun, Magnetic and heating properties of La1-xSrxMnO3 (x = 0.27 & 0.33) mediators coated by Sodium Oleate for magnetic fluid Hyperthermia applications, Physica B: Physics of Condensed Matter, 2018, 550, 1-8 [106] B Mehdaoui, A Meffre, L.-M Lacroix, J Carrey, S Lachaize, M Respaud, M Gougeon, B Chaudret, Record heating in magnetic hyperthermia of metallic iron nanocubes and way for further improvements, 2009, arxiv.org/pdf/0907.4063 [107] a) M Pavel, G Gradinariu, A Stancu, Study of the optimum dose of ferromagnetic nanoparticles suitable for cancer therapy using MFH, IEEE Transactions on Magnetics, 2008, 44, 3205-3208 (b) C Zhang, D Johnson, C Brazel, Numerical study on the multi-region bioheat equation to model magnetic fluid hyperthermia (MFH) using low curie temperature nanoparticles, IEEE Transactions on NanoBioscience, 2008, 7, 267-275 [108] K M Krishnan, Biomedical nanomagnetics: a spin through possibilities in imaging, diagnostics, and therapy, IEEE Transactions on Magnetics, 2010, 46, 2523–2558 [109] Phạm Hồng Nam (2018), Nghiên cứu chế đốt nóng từ hệ hạt nano ferrite spinel M1-xZnxFe2O4 (M = Co, Mn), Luận án Tiến sĩ Khoa học Vật liệu, Học viện Khoa học Công nghệ, Hà Nội 137 [110] D H Manh, D K Tung, D N H Nam, L V Hong, P T Phong and N X Phuc, Magnetic Properties of Annealed Fe65Co35 Powders Prepared By Mechanical Alloying, IEEE Transaction on Magnetics, 2014, 50, 2005104 [111] S Purushotham and R.V Ramanujan, Modeling the performance of magnetic nanoparticles in multimodal cancer therapy, Journal of Applied Physics, 2010, 107, 114701 [112] N M Ha, D H Manh, L.V Hong, N.X Phuc, and Y D Yao, Interacting Superparamagnetism in La0.7Sr0.3MnO3 Nanoparticles, Journal of Korean Physics Society, 2008, 2, 1447-1451 [113] J H Lee, J T Jang, J S Choi, S H Moon, S H Noh, J W Kim, J G Kim, I S Kim, K I Park, and J Cheon, Exchange-coupled magnetic nanoparticles for efficient heat induction, Nature Nanotechnology, 2011, 6, 418-422 [114] A Urtizberea, E Natividad, A Arizaga, M Castro, A Mediano, Specific absorption rates and magnetic properties of ferrofluids with interaction effects at low concentrations, Journal of Physcial Chemitry C, 2010, 114 4916–4922 [115] Y Pineiro-Redondo, M Banobre-Lopez, I Pardinas-Blanco, G Goya, M Arturo Lopez-Quintela, J Rivas, The influence of colloidal parameters on the specific power absorption of PAA-coated magnetite nanoparticles, Nanoscale Research Letter, 2011, 6, 383 [116] X M Wang, H C Gu, Z Q Yang, The heating effect of magnetic fluids in an alternating magnetic field, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005, 293, 334–340 [117] K D Bakoglidis, K Simeonidis, D Sakellari, G Stefanou, M Angelakeris, Size dependent mechanisms in AC magnetic hyperthermia response of ironoxide nanoparticles, IEEE Transcation on Magnetics, 2012, 48, 1320–1323 [118] A S Eggeman, S.A Majetich, D Farrell, Q.A Pankhurst, Size and concentration effects on high frequency hysteresis of iron oxide nanoparticles, IEEE Transcation on Magnetics, 2007, 43, 2451–2453 138 [119] C L Dennis, A J Jackson, J A Borchers, R Ivkov, A R Foreman, J W Lau, E Goernitz, C Gruettner, The influence of collective behavior on the magnetic and heating properties of iron oxide nanoparticles, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2008, 103, [120] M A Verges, R Costo, A G Roca, J F Marco, G F Goya, C J Serna, M P Morales, Uniform and water stable magnetite nanoparticles with diameters around the monodomain-multidomain limit, Journal of Physics D: Applied Physics, 2008, 41, 134003 [121] P de la Presa, Y Luengo, M Multigner, R Costo, M P Morales, G Rivero, A Hernando, Study of heating efficiency as a function of concentration, size, and applied field in gamma-Fe2O3 nanoparticles, Journal of Physics Chemistry C, 2012, 116, 25602–25610 [122] R Hergt and S Dutz, Magnetic particle hyperthermia—biophysical limitations of a visionary tumour therapy, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007, 311, 187 [123] P Moroz, S K Jones, B N Gray, Magnetically mediated hyperthermia: current status and future directions, International Journal of Hyperthermia, 2002, 18, 267–284 [124] E Kita, T Oda, T Kayano, S Sato, M Minagawa, H Yanagihara, M Kishimoto, C Mitsumata, S Hashimoto, K Yamada, Ferromagnetic nanoparticles for magnetic hyperthermia and thermoablation therapy Journal of Physics D, 2010, 43, 474011 [125] D S Nikam, S V Jadhav, V M Khot, M R Phadatare, S H Pawar, Study of AC magnetic heating characteristics of Co 0.5Zn0.5Fe2O4 nanoparticles for magnetic hyperthermia therapy, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2014, 349, 208–213 [126] M Kishimoto, H Yanagihara, and E Kita, Dependences of Specific Loss Power on Magnetic Field and Frequency in Elongated Platelet γ-Fe 2O3 Particles Using Hysteresis-Loss Heating, IEEE Transcation on Magnetics, 2013, 49, 4756 139 [127] R Hiergeist, W Andra K , N Buske, R Hergt, I Hilger, U Richter, W Kaiser, Application of magnetite ferrofluids for hyperthermia, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1999, 201, 420-422 [128] C L Dennis, A.J Jackson, J.A Borchers, P.J Hoopes, R Strawbridge, A.R Foreman, J van Lierop, C Gruettner, R Ivkov, Nearly complete regression of tumors via collective behavior of magnetic nanoparticles in hyperthermia, Nanotechnology, 2009, 20, 395103 [129] B Mehdaoui, A Meffre, L.-M Lacroix, J Carrey, S Lachaize, M Gougeon, M Respaud, B Chaudret, Large specific absorption rates in the magnetic hyperthermia properties of metallic iron nanocubes, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2010, 322, L49–L52 [130] P Pradhan, J Giri, G Samanta, H D Sarma, K P Mishra, J Bellare, R Banerjee, D Bahadur, Comparative evaluation of heating ability and biocompatibility of different ferrite-based magnetic fluids for hyperthermia application, J Biomed Mater Res Part B – Appl Biomater., 2007, 81B, 12– 22 [131] D-H Kim, T Y Thai, D E Nikles, C S Brazel, Heating of aqueous dispersionscontaining MnFe2O4 nanoparticles by radio-frequency magnetic field induction, IEEE TRANSCATION ON MAGNETICS, 2009, 45, 64–70 [132] R Hergt, R Hiergeist, M Zeisberger, G Glockl, W Weitschies, L.P Ramirez, I Hilger, W.A Kaiser, Enhancement of AC-losses of magnetic nanoparticles for heating applications, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004, 280, 358–368 [133] D H Manh, P H Nam, N V Chien, P T B Hoa, T D Lam, N A Tuan, P Q Thong, L V Hong and N X Phuc, Magnetic heating characteristics of La0.7SrxCa0.3-xMnO3 nanoparticles fabricated by a high energy mechanical milling method, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 2011, 2, 035003 140 [134] O V Yelenich, S.O Solopan, T V Kolodiazhnyi, V V Dzyublyuk, A I Tovstolytkin, and A G Belous, Superparamagnetic behavior and AC-losses in NiFe2O4 nanoparticles, Solid State Sciences, 2013, 20, 115 [135] Phan Văn Tường, Các phương pháp tổng hợp vật liệu gốm, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004, Việt Nam [136] L Zhen, K He, C.Y Xu, W.Z Shao, Synthesis and characterization of single-crystalline MnFe2O4 nanorods via a surfactant-free hydrothermal route, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2008, 320, 2672 [137] M.G Naseri, E.B Saion, A Kamali, An Overview on Nanocrystalline ZnFe2O4, MnFe2O4, and CoFe2O4 Synthesized by a Thermal Treatment Method, ISRN Nanotechnology, 2012, Article ID 604241, [138] Đào Trần Cao, Cơ cở Vật lý chất rắn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007, Việt Nam [139] A Goldman, Modern Ferrite Technology, Springer, 2005, New York [140] A Yang, C N Chinnasamy, J M Greneche, Y Chen, S D Yoon, K Hsu, C Vittoria, V G Harris, Large tunability of Néel temperature by growth-rateinduced cation inversion in Mn-ferrite nanoparticles, Applied Physics Letter, 2009, 94, 113109 [141] P J van der Zaag, V A M Brabers, M T Johnson, A Noordermeer, P F Bongers, Comment on ‘‘Particle-size effects on the value of T C of MnFe2O4: Evidence for finite-size scaling’’, Physical Review B, 1995, 51, 12009 [142] B Aslibeiki, P Kameli, Magnetic properties of MnFe 2O4 nano-aggregates dispersed in paraffin wax, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, 385, 308 [143] M Akhtar and M Younas, Structural and transport properties of nanocrystalline MnFe2O4 synthesized by co-precipitation method, Solid State Sciences, 2012, 14, 1536 [144] C Chinnasamy, A Yang, S Yoon, K Hsu, M Shultz, E Carpenter, S Mukerjee, C Vittoria, V Harris, Size dependent magnetic properties and 141 cation inversion in chemically synthesized MnFe2O4 nanoparticles, Journal of Applied Physics, 2007, 101, 09M509 [145] J Barbosa, B G Almeida, J A Mendes, D Leitão and J P Araújo, Influence of Grain Size Dispersion on the Magnetic Properties of Nanogranular BaTiO3-CoFe2O4 Films, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2009, 9, 3742 [146] P.T Phong, P H Nam, D.H Manh, D.K Tung, I –L Lee and N.X Phuc, Studies of the Magnetic Properties and Specific Absorption of Mn0.3Zn0.7Fe2O4 Nanoparticles, Journal of Electronic Materials, 2015, 44, 287 [147] J Smit and H P J Wijn, Ferrites, John Wiley , 1959, New York [148] S Chikazumi, Physics of Ferromagnetism, Oxford University Press, 1997, New York [149] K H J Buschow, Handbook of Magnetic Materials 8, Amsterdam, 1995, The Netherlands, 212 [150] M Y Rafique, L Q Pan, Q Javed, M Z Iqbal, H M Qui, M H Farooq, Z G Guo and M Tanveer, Growth of monodisperse nanospheres of MnFe2O4 with enhanced magnetic and optical properties, Chinese Physics B, 2013, 22, 107101 [151] E L Verde, G T Landi, J A Gomes, M H Sousa, A F Bakuzis, Magnetic hyperthermia investigation of cobalt ferrite nanoparticles: Comparison between experiment, linear response theory, and dynamic hysteresis simulations, Journal of Applied Physics, 2012, 111, 123902 [152] P M A Caetano, A S Albuquerque, L E Fernadez-Outon, W A A Macedo, J D Ardisson, Structure, magnetism and induction magnetic heating of NixCo(1-x)Fe2O4 nanoparticles, Journal of Alloys and Compounds, 2018, 758, 247-255 [153] B B Lahiri, S Ranoo, T Muthukumaran, and J Philip, Magnetic hyperthermia in water based ferrofluids: Effects of initial susceptibility and 142 size polydispersity on heating efficiency, AIP Conference Proceedings, 2018, 1942, 040019 [154] P H Nam, L T Lu, P H Linh, D H Manh, Le Thi Thanh Tam, N X Phuc, P T Phong and In-Ja Lee, Polymer-coated cobalt ferrite nanoparticles:synthesis, characterization, and toxicity for hyperthermia applications, New Journal of Chemistry, 2018, 42, 14530-14541 143 ... là: Các đặc trưng đốt nóng cảm ứng chất lỏng hạt nano từ yếu tố ảnh hưởng Mục tiêu luận án tập trung vào hai vấn đề sau: (i) Nghiên cứu đặc trưng đốt nóng chất lỏng hạt nano từ yếu tố ảnh hưởng. .. HIỆU ỨNG ĐỐT NÓNG CẢM ỨNG TỪ CỦA CHẤT LỎNG HẠT NANO TỪ 1.1 Tổng quan hiệu ứng đốt nóng cảm ứng từ 1.1.1 Hạt nano từ hạt siêu thuận từ: đặc tính 1.1.1.1 Đô men hạt nano. .. hiệu ứng MIH tổng quan hiệu ứng MIH chất lỏng hạt nano từ 1.1 Tổng quan hiệu ứng đốt nóng cảm ứng từ 1.1.1 Hạt nano từ hạt siêu thuận từ: đặc tính 1.1.1.1 Đơ men hạt nano từ Trong vật liệu sắt từ,