Efectos de tamaño en nanopartículas bimagnéticas de CoO recubiertas por CoFe2O4

GABRIEL LAVORATO; ENIO LIMA JR.; DINA TOBIA; HORACIO TROIANI; ROBERTO ZYSLER; ELIN WINKLER

S. C. de Bariloche

Encuentro; XIV Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2014

La actual tendencia hacia la reducción del tamaño de dispositivos magnetoelectrónicos se enfrenta con el límite superparamagnético. Este límite impone un umbral al tamaño de grano de los materiales si se requiere conservar la estabilidad térmica de la magnetización. Recientemente se mostró que la estabilidad magnética puede aumentarse en nanoestructuras bimagnéticas debido al acoplamiento de intercambio que se establece en la interfaz. La posibilidad de ajustar la anistropía magnética efectiva a partir del acople entre materiales con diferentes ordenes magnéticos y anisotropías, junto con el desarrollo de nuevos métodos de síntesis, ha motivado una intensa investigación en nanopartículas bimagnéticas. En este trabajo presentamos la síntesis y el estudio de las propiedades magnéticas y estructurales de nanopartículas bimagnéticas con estructura carozo/cáscara. Las mismas están compuestas por nanopartículas antiferromagnéticas de CoO recubiertas por un ferrimagneto CoFe2O4, ambas fases con una elevada anisotropía magnetocristalina. El material se fabricó mediante descomposición de organometálicos a alta temperatura y se obtuvieron nanopartículas con diámetros medios entre 5 y 11 nm. Encontramos que las nanopartículas bimagnéticas muestran un notable incremento del campo coercitivo y cuadratura magnética (MR/MS) respecto a los sistemas de una sola fase. Por ejemplo a 5K HC~30.8 kOe y MR/MS~0.77 para las nanopartículas de 5 nm. Al aumentar el tamaño, el campo coercitivo disminuye mientras que la temperatura de bloqueo aumenta. Describimos los principales efectos de tamaño en las propiedades magnéticas a través de un modelo fenomenológico que tiene en cuenta los diferentes términos que contribuyen a la energía libre magnética del sistema.