氧化铁纳米粒子（NP）随着氧化状态的变化显示出不同的结构。特别是，磁铁矿（Fe3O4）NP在中等温度下容易在空气中氧化，最终生成磁赤铁矿（Fe2O3）。氧化通过产生铁空位进行。虽然空位可能在八面体Fe位中随机分布，但它们最终会在这些位的特定子集上排序，从而降低了从F-中心（磁铁矿）到P-中心（立方磁铁矿）的对称性。通过不同氧化状态下磁赤铁矿NP的原位X射线全散射研究[1]，我们最近通过DFA方法[2]研究了多分散NP样品中粒径、化学计量比和晶格参数之间的相关性，揭示了晶格参数和成分的尺寸依赖性。此外，我们还间接证明了磁铁矿芯上磁赤铁矿在中间氧化状态下形成多晶表层的证据。由于出色的现场外结果，我们还进行了磁铁矿NP在中等温度（50-200℃）下在空气中氧化的现场研究。我们在这里介绍了在瑞士光源同步加速器的X04SA-材料科学光束线进行的现场研究[3]。每隔几分钟收集一次总散射X射线衍射图，同时在数小时内完成氧化。NPs氧化的机制——虽然表面氧化层是由Fe向外扩散形成的，但由此产生的空位顺序本身会引起磁赤铁矿-磁铁矿相变，我们将对此进行详细的研究。我们将在稳健的统计基础上讨论动力学和扩散常数的计算、温度对晶格常数和表面氧化层厚度的影响；立方磁赤铁矿NP的不同可能结构模型。我们感谢卡里普洛基金会（2009-0289）的支持。
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