2.3 Concluding Remarks—Prospects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3 Collective Magnetic Behaviour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Roland Mathieu and Per Nordblad
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.1 Systems of Magnetic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.1.2 Interaction Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.1.3 Time Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.1.4 Model Behaviour Contra Collective Phenomena . . . . . . 69
3.2 Case Studies: Superspin Glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2.1 Frozen Ferrofluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2.2 Compacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.1 Superspin Dimensionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.2 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.3.3 Superstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Part II Magnetic Nano Architectures Design
4 Core/Shell Bimagnetic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Elin L. Winkler and Roberto D. Zysler
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2 Synthesis and Production of Core/Shell Nanoparticles . . . . . . . . 89
4.3 Interface Coupling Phenomenology and Models . . . . . . . . . . . . 90
4.3.1 Exchange Bias Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3.2 Exchange Spring Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.4 Tuning the Magnetic Properties by the Interface
Exchange Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.5 Future and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5 Magneto-Plasmonic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
César de Julián Fernández and Francesco Pineider
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.2 Optical and Magnetic Properties of MP Nanoparticles . . . . . . . . 109
5.3 General Applications of MP Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.4 Magneto-Optical Effects in MP Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . 121
5.5 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
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Contents
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3 Collective Magnetic Behaviour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Roland Mathieu and Per Nordblad
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.1 Systems of Magnetic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.1.2 Interaction Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.1.3 Time Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.1.4 Model Behaviour Contra Collective Phenomena . . . . . . 69
3.2 Case Studies: Superspin Glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2.1 Frozen Ferrofluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2.2 Compacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.1 Superspin Dimensionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.3.2 Nanocomposites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.3.3 Superstructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Part II Magnetic Nano Architectures Design
4 Core/Shell Bimagnetic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Elin L. Winkler and Roberto D. Zysler
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2 Synthesis and Production of Core/Shell Nanoparticles . . . . . . . . 89
4.3 Interface Coupling Phenomenology and Models . . . . . . . . . . . . 90
4.3.1 Exchange Bias Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3.2 Exchange Spring Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.4 Tuning the Magnetic Properties by the Interface
Exchange Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.5 Future and Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5 Magneto-Plasmonic Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
César de Julián Fernández and Francesco Pineider
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.2 Optical and Magnetic Properties of MP Nanoparticles . . . . . . . . 109
5.3 General Applications of MP Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.4 Magneto-Optical Effects in MP Nanoparticles . . . . . . . . . . . . . . 121
5.5 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
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