We report on a general description of non-adiabatic calorimetry measurements for improving the accuracy on the determination of the specific absorption rate of superparamagnetic nanoparticles subjected to alternating magnetic fields. We perform experiments on reduced volumes of iron oxide nanoparticles dispersed in aqueous media under different thermal equilibrium conditions. We introduce a simple model, which considers linear thermal losses to precisely reproduce the complete time evolution of temperature. The control and the quantification of heat losses lead to higher accuracy for determining the specific absorption rate in superparamagnetic nanoparticles.

1.
A.
Villanueva
,
M.
Cañete
,
A. G.
Roca
,
M.
Calero
,
S.
Veintemillas-Verdaguer
,
C. J.
Serna
,
M. P.
Morales
, and
R.
Miranda
,
Nanotechnology
20
,
115103
(
2009
).
2.
A. G.
Roca
,
R.
Costo
,
A. F.
Rebolledo
,
S.
Veintemillas-Verdaguer
,
P.
Tartaj
,
T.
González-Carreño
,
M. P.
Morales
, and
C. J.
Serna
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
42
,
224002
(
2009
).
3.
J. M.
Idée
M.
Port
,
I.
Raynal
,
M.
Schaefer
,
B.
Bonnemain
,
P.
Prigent
,
P.
Robert
,
C.
Robic
, and
C.
Corot
,
Nanomaterials for Medical Diagnosis and Therapy
, Nanotechnologies for Life Sciences, Vol. 10 (
Wiley
,
2007
), p.
51
.
4.
R.
Mejías
,
S.
Pérez-Yagüe
,
L.
Gutiérrez
,
L. I.
Cabrera
,
R.
Spada
,
P.
Acedo
,
C. J.
Serna
,
F. J.
Lázaro
,
A.
Villanueva
,
M.
Puerto Morales
, and
D. F.
Barber
,
Biomaterials
32
,
2938
(
2011
).
5.
A.
Jordan
,
P.
Wust
,
H.
Fählin
,
W.
John
,
A.
Hinz
, and
R.
Felix
,
Int. J. Hyperthermia
9
,
51
(
1993
).
6.
R. E.
Rosensweig
,
J. Magn. Magn. Mater.
252
,
370
(
2002
).
7.
B.
Mehdaoui
,
A.
Meffre
,
J.
Carrey
,
S.
Lachaize
,
L. M.
Lacroix
,
M.
Gougeon
,
B.
Chaudret
, and
M.
Respaud
,
Adv. Funct. Mater.
21
,
4573
(
2011
).
8.
M.
Jeun
,
S.
Lee
,
J. K.
Kang
,
A.
Tomitaka
,
K. W.
Kang
,
Y. I.
Kim
,
Y.
Takemura
,
K. W.
Chung
,
J.
Kwak
, and
S.
Bae
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
092406
(
2012
).
9.
Y.
Piñeiro-Redondo
,
M.
Bañobre-López
,
I.
Pardiñas-Blanco
,
G.
Goya
,
M. A.
López-Quintela
, and
J.
Rivas
,
Nano. Res. Lett.
6
,
383
(
2011
).
10.
D.
Serantes
,
D.
Baldomir
,
C.
Martinez-Boubeta
,
K.
Simeonidis
,
M.
Angelakeris
,
E.
Natividad
,
M.
Castro
,
A.
Mediano
,
D.-X.
Chen
,
A.
Sanchez
,
Li.
Balcells
, and
B.
Martínez
,
J. Appl. Phys.
108
,
073918
(
2010
).
11.
A. S.
Eggeman
,
S. A.
Majetich
,
D.
Farrell
, and
Q. A.
Pankhurst
,
IEEE Trans. Magn.
43
,
2451
(
2007
).
12.
S.
Huang
,
S. Y.
Wang
,
A.
Gupta
,
D. A.
Borca-Tasciuc
, and
S. J.
Salon
,
Meas. Sci. Technol.
23
,
035701
(
2012
).
13.
P.
Guardia
,
R.
Di Corato
,
L.
Lartigue
,
C.
Wilhelm
,
A.
Espinosa
,
M.
Garcia-Hernandez
,
F.
Gazeau
,
L.
Manna
, and
T.
Pellegrino
,
ACS Nano
6
(
4
),
3080
(
2012
).
14.
E.
Natividad
,
M.
Castro
, and
A.
Mediano
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
093116
(
2008
);
E.
Natividad
,
M.
Castro
, and
A.
Mediano
,
J. Magn. Magn. Mater.
321
,
1497
(
2009
).
15.
F. P.
Incropera
,
D. P.
DeWitt
,
T. L.
Bergman
, and
A. S.
Lavine
,
Introduction to Heat Transfer
, 5th ed. (
Wiley
,
2007
).
16.
I.
Marcos-Campos
,
L.
Asín
,
T. E.
Torres
,
C.
Marquina
,
A.
Tres
,
M. R.
Ibarra
, and
G. F.
Goya
,
Nanotechnology
22
,
205101
(
2011
).
17.
C. L.
Dennis
,
A. J.
Jackson
,
J. A.
Borchers
,
P. J.
Hoopes
,
R.
Strawbridge
,
A. R.
Foreman
,
J.
van Lierop
,
C.
Grüttner
, and
R.
Ivkov
,
Nanotechnology
20
,
395103
(
2009
).
18.
J.
Park
,
K.
An
,
Y.
Hwang
,
J.-G.
Park
,
H.-J.
Noh
,
J.-Y.
Kim
,
J.-H.
Park
,
N.-M.
Hwang
, and
T.
Hyeon
,
Nature Mater.
3
,
891
(
2004
).
19.
Y.-W.
Jun
,
Y.-M.
Huh
,
J.-S.
Choi
,
J.-H.
Lee
,
H.-T.
Song
,
S.
Kim
,
S.
Yoon
,
K.-S.
Kim
,
J.-S.
Shin
,
J.-S.
Suh
, and
J.
Cheon
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
5732
(
2005
).
20.
Y.-M.
Huh
,
Y.
Jun
,
H.-T.
Song
,
S.
Kim
,
J.
Choi
,
J.-H.
Lee
,
S.
Yoon
,
K.
Kim
,
J.-S.
Shin
,
J.-S.
Suh
, and
J.
Cheon
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
12387
(
2005
).
You do not currently have access to this content.