Magnetoresistencia en compositos de nanopartículas magnéticas y polímeros conductores

LANÚS MÉNDEZ ELIZALDE, MATÍAS; SELLÉS, JOSÉ M.; JORGE, GUILLERMO A.; MOLINA, FERNANDO V.; ANTONEL, PAULA SOLEDAD

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

AAIFQ

La preparación de compositos de nanoestructuras magnéticas embebidas en matricesde polímeros conductores resulta muy interesante, dado que los mismos presentanfuncionalidades múltiples, combinando la conductividad eléctrica de los polímerosconductores con la propiedad magnética de las nanoestructuras. Además, laspropiedades intrínsecas del material se pueden modular a través de un estímuloexterno (por ejemplo, la aplicación de un campo magnético de intensidad variable),abriendo un gran abanico de aplicaciones tecnológicas.En este trabajo se prepararon, por vía química, compositos basados en nanopartículasmagnéticas de CoFe2O4 de aproximadamente 15 nm y dos polímeros conductoresdistintos: polietilendioxitiofeno (PEDOT) o polipirrol (PPy). En el medio de reacción seincorporó ácido dodecilbencensulfónico (DBSA), quien actúa como agente protector delas nanopartículas y como medio ácido (necesario para la polimerización de losprecursores de los polímeros conductores utilizados). Los compositos fueroncaracterizados por SEM, TEM, DRX, termogravimetría, medidas de magnetización ymedidas de conductividad eléctrica, en ausencia y en presencia de camposmagnéticos externos. Se obtuvieron compositos con buenas propiedades magnéticasy conductoras, donde las nanopartículas se mantuvieron intactas, gracias a lapresencia del DBSA. En las imágenes de SEM y TEM puede observarse que lapresencia del polímero favorece la dispersión de las nanopartículas y que una bajarelación monómero : nanopartícula en el medio de reacción da lugar a la formación denanoestructuras del tipo core-shell.En cuanto a las medidas de conductividad eléctrica en función del campo magnéticoaplicado se obtuvieron resultados muy interesantes. En particular, para el caso de loscompositos con PEDOT con una relación molar monómero : partícula = 2:1 se observóque la conductividad eléctrica depende fuertemente de la intensidad del campomagnético aplicado y, además, dicha dependencia es consistente con la curva dehistéresis magnética de las nanopartículas. La magnetoresistencia (esto es, laresistencia al campo aplicado, H, menos la resistencia a H = 0, dividido la resistencia aH = 0) para este material resulta ser como máximo de un 2 %, ocurriendo la mayorvariación con el campo magnético sobre todo a campos bajos. Esto muestra que estosmateriales son prometedores para su uso como sensores de campo magnético. Porúltimo se observó que la magnetoresistencia depende fuertemente de la relaciónmonómero : partícula, hecho que permite deducir que existe una fuerte interacciónentre ambos componentes en los compositos.