Nanoestructuras unidimensionales de Permalloy

NOELIA BAJALES; ALEJANDRO PEREIRA; DANIELA ALBURQUENQUE; DIANA ARCINIEGAS JAIMES; JUAN ESCRIG; SOFÍA RAVIOLO

Congreso; Congreso Argentino de Microscopia-SAMIC; 2018

Los materiales nanoestructurados en una dimensión (1D), como los nanohilos (NHs) o los nanotubos (NTs), se caracterizan por tener una gran relación de aspecto y área superficial, lo que les confieren propiedades únicas. En efecto, los NHs y NTs metálicos pueden cumplir el rol deconectores eléctricos, así como de nanosensores, nanoelectrodos de alta sensibilidad, etc., en diversos campos de aplicación. Entre los materiales más atractivos se encuentran los NHs y NTs de permalloy (Ni80Fe20), debido a la gran estabilidad de su microestructura y a la posibilidad de controlar distintas respuestas físicas del sistema, en comparación con los NHs de Ni puro. Esto se debe a que la incorporación de Fe permite un ajuste más preciso de las propiedades estructuralesy magnéticas, a medida que se varía la composición en forma adecuada. En este trabajo se muestran resultados sobre la síntesis y caracterización de NHs y NTs magnéticos de Ni80Fe20. Los NHs se obtuvieron por electrodeposición AC, mientras que los NTs se sintetizaron por ALD (atomic layer deposition). Ambos sistemas unidimensionales se obtuvieron a partir de membranas de alúmina porosa (MAPs). Las imágenes SEM muestran un crecimiento uniforme, tanto de NHs como de NTs de Permalloy (Py) embebidos en las MAPs, las cuales tienen diámetros promedios de porode 30 y 100 nm. La longitud promedio estimada de los NHs y NTs es de 1 μm. El patrón de difracción evidencia que estas estructuras de Py son monofásicas y permite identificar dos picos: uno a 43.5° y otro a 50.7°, correspondientes a las familias de planos 111 y 200, respectivamente.El tamaño del cristalito coincide con el diámetro de poro del soporte de alúmina porosa empleado y tratado químicamente en cada caso. Por otro lado, el espectro Raman de los NHs y NTs de Py presenta un pico notable alrededor de los 50 cm-1 y un pico de menor intensidad en 350 cm-1, característicos de este material. Asimismo, las mediciones magnéticas empleando un VSM a temperatura ambiente evidencian una anisotropía de forma en los lazos de histéresis, con una dirección de fácil Magnetización paralela (PA) al eje mayor de los hilos y una dirección dura perpendicular (PE) al mismo. Por otra parte, cuando se comparan los ciclos de histéresis de Py en ambas configuraciones (NHs y NTs) e iguales diámetros, se observa que, en iguales condiciones de medición (PA), los NTs tienen menor coercitividad y remanencia que los NHs, asemejándosemás al comportamiento de NHs cuando éstos se miden en modo PE. De la misma manera, cuando se comparan los lazos de histéresis de los NT de Ni80Fe20 con los de su sistema de referencia, Ni, con igual diámetro exterior, se aprecia que tienen coercitividades y remanencias comparables. Esto puede deberse esencialmente a que el Py tiene un alto contenido en Ni. Por otro lado, cuando los NTs de Py tienen 100 nm de diámetro externo, evidencian una coercitividad y remanencia levemente mayor que para el caso de NTs de Py con diámetro promedio de poro de30 nm.