Nanopartículas magnéticas de sulfuro de cobalto en películas mesoporosas de óxido de titanio

DIEGO ONNA; LETICIA GRANJA; MARK P. KREUZER; GALO J A A SOLER-ILLIA

Congreso; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2018

Las aplicaciones tecnológicas como sensores y memorias magnéticas requieren el desarrollo de nuevos sistemas que aprovechen los recientes avances en síntesis de nanoentidades [1]. Una interesante plataforma para diseñar dispositivos magnéticos miniaturizados son las nanopartículas magnéticas (NPMs) contenidas dentro de una matriz protectora. En este trabajo se muestra que confinar NPMs de CoS en una película delgada mesoporosa (PDM) de TiO2 permite obtener un sistema magnético.Las PDMs posee arreglos de poros conectados, ordenados espacialmente y con una estrecha distribución de diámetros. Estos poros son utilizados como nanorreactores donde las NPMs son sintetizadas a partir de la metodología SILAR con precursores alcohólicos. El diámetro del poro confina a las NPMs hasta un tamaño preestablecido. Además las zonas con NPMs pueden ser controladas mediante una remoción selectiva de las NPMs por fotocorrosión con irradiación de alta intensidad [2].El nanocomposito NPM@PDM fue caracterizado por microscopía óptica, microscopía SEM acoplada a EDS y STEM, reflectancia de rayos X (XRR), espectroscopía UV-VIS y magnetometría SQUID. Mediante las microscopías se confirmó que las NPMs se formaron dentro de los poros y que hay una baja densidad de NPMs sobre la superficie de la PDM. El grado de llenado de los poros se determinó con XRR. Las propiedades ópticas del nanocomposito fueron estudiadas mediante espectroscopía UV-VIS y las propiedades magnéticas de las NPMs por magnetometría SQUID.Se obtuvo un llenado homogéneo de los poros con NPMs, el cual se controló con el número de repeticiones en el proceso de síntesis para formar NPMs. Además el diámetro promedio de las NPMs aumentó con el número de repeticiones. Se logró remover las NPMs de la NPM@PDM utilizando una máscara y radiación UV, esto tiene utilidad para crear patrones en sensores.Esta estrategia de síntesis permitió la inclusión de NPMs de CoS dentro de una película mesoporosa, dando lugar a un sistema nanocompuesto que sirve como punto de partida de dispositivos que combinen las propiedades magnéticas y el diseño de patrones. Posibilitando, en el futuro, acoplar las NPMs con circuitos eléctricos dentro de las PDMs [3]. Referencias[1] Lu, A. H., et al. (2007). Angewandte Chemie International Edition, 46(8), 1222-1244.[2] Torimoto, T., et al. (2003). Journal of the American Chemical Society, 125(2), 316-317.[3] Martínez, E. D., et al. (2010). Physical Chemistry Chemical Physics, 12(43), 14445-14448.