Morfología y propiedades de nanohilos FexPd(1-x) sintetizados por electrodeposición

M.S. VIQUEIRA; J.S. RIVA; G. POZO LÓPEZ; A.M. CONDÓ; S.E. URRETA; L.M. FABIETTI

San Carlos de Bariloche

Congreso; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2017; 2017

El área de los nanomateriales bimetálicos que consisten en metales magnéticos y metales nobles, ha ganado particular importancia científica y valor aplicado en campos como el de sensores magnéticos, catalizadores, detección óptica y aplicaciones biomédicas. La motivación de este trabajo es obtener nanohilos de PdxFe1-x mediante electrodeposición y estudiar el efecto de la composición en las propiedades de histéresis magnética y en la morfología de los mismos.Se obtienen nanohilos de Pd-Fe de distinta composición y diámetro, entre 20 y 200 nm. Se emplearon dos tipos de templates de alúmina diferentes. En primer lugar, se utilizaron membranas de alúmina porosa sintetizadas mediante un proceso de anodizado en dos pasos, a partir de una lámina de aluminio de pureza 99.995%. Con dichas membranas se obtuvieron nanohilos de diámetros entre 20 y 70 nm por medio de electrodeposición AC. Por otro lado, se utilizaron membranas de alúmina comerciales, con sputtering de oro sobre una de sus caras, para la síntesis de los nanohilos a bajos potenciales por DC.Con este tipo de membranas se obtuvieron nanohilos de 200 nm de diámetro.Se analiza el efecto de la composición y diámetro de los nanohilos, en el comportamiento de histéresis magnética. Las fases presentes en los nanohilos sintetizados y su cristalografía fueron determinadas por difracción de rayos X; su morfología y composición mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido, de transmisión y espectros EDS.Los resultados muestran que los nanohilos obtenidos en las membranas sintetizadas son policristalinos, con una longitud media de aproximadamente 1 µm. Las muestras con altos contenidos de Fe son soluciones sólidas bcc Fe (Pd), mientras que las ricas en Pd contienen una fase Pd (Fe) fcc importante y unos pocos cristales pequeños de γ-Fe. El efecto del diámetro sobre el comportamiento de histéresis de las matrices de nanohilos es más evidente en muestras que contienen pequeñas cantidades de Pd. La coercividad y remanencia aumentan lentamente a baja temperatura, de acuerdo con las predicciones de una anisotropía de forma efectiva controlada por la dureza magnética. En membranas comerciales se obtuvieron nanohilos de 5 a 20 µm de largo, modulando tanto el potencial como el tiempo de síntesis. Los nanohilos de longitud mayor a 7 µm presentan anisotropía de forma normal, exhibiendo un eje de magnetización fácil paralelo a la longitud del hilo. Los de menor longitud, sintetizados a potenciales más bajos presentan un eje fácil normal al eje mayor del nanohilo. La coercitividad y la remanencia aumentan con el contenido de Fe y con la longitud del hilo, hasta un cierto valor a partir del cual disminuyen. Se discuten estos efectos sobre la base de una anisotropía magnética efectiva.