Electric and magnetic properties of nickel and nickel-plladium nanowires deposited in anodic aluminum oxide template

• Autorzy: Bayev V. , Fedotova J. , Maximenko A. , Streltsov E. , Malashchonak M. , Azarko I. , Fedotov A. , Svito I. , Patryn A. , Apel P. , Tyutyunnikov S. , Milosavljević M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Structure, electric and magnetic properties of ordered Ni and Ni-Pd nanostructures synthesized by means of electrochemical deposition in porous anodic aluminum oxide templates were investigated. Templates were filled with nickel and nickel-palladium compositions using the alternative current. Matrix parameters (pores diameter and depth) determine the sizes and morphology of the formed metal nanowires. Negative sign of magnetoresistance was observed at T < 50 K and attributed to TMR effect due to variable range hopping carrier transport mechanism. Positive magnitoresistance was observed at T > 100 K and explained by Lorence-like mechanism. The presence of magnetic perpendicular anisotropy towards template plane in synthesized nanostructures was revealed. Demagnetizing factors of individual nanowire in parallel and perpendicular direction towards template plane were determined by magnetic resonance spectroscopy. Revealed increase of coercivity in nanowires containing palladium was explained by the formation of quasi- multilayered structure of Ni/Pd nanowires during the ac electrochemical deposition.

PL

Struktura, właściwości elektryczne i magnetyczne uporządkowanych Ni Ni-Pd nanostruktur syntezowanych metodą elektrochemicznego nanoszenia w porowatej matryce z utlenionego aluminiowego anodu. Matryca została wypełniona Ni lub Ni-Pd mieszanką z wykorzystaniem prądu zmiennego. Parametry matrycy (średnica i głębokość pór) wpływały na rozmiary i morfologię tworzących się metalicznych nanodrutów. Ujemna magnetorezystancja była obserwowana w temperaturze T<50K i mogła być opisana w ramkach mechanizmu skokowej przewodności. Pozytywna magnetorezystancja została obserwowana dla T>100K i odpowiada mechanizmowi typu Lorence. Obecność magnetycznej prostopadłej anizotropii w stosunku do płaszczyzny matrycy była zanotowana. Demagnezujący czynnik pojedynczych nanodrutów w kierunkach równoległych i prostopadłych do płaszczyzny matrycy był wyznaczony z badań metodą magnetycznej spektroskopii rezonansowej. Zaobserwowany wzrost komercyjności w nanodrutach zawierających palladium może być związany z formowaniem kwasi-wielowarstwowej struktury w Ni/Pd nanodrutach w trakcie elektrochemicznego osadzenia.

Słowa kluczowe

EN

template-assisted electrodeposition; magnetic anisotropy; magnetoresistance; porous alumina templates

PL

anizotropia magnetyczna; elektroosadzanie; magnetoopór glinu

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 4
• Strony: 43--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Bayev V.

• NC PHEP Belarusian State University Belarus, Minsk

autor

Fedotova J.

• NC PHEP Belarusian State University Belarus, Minsk

autor

Maximenko A.

• NC PHEP Belarusian State University Belarus, Minsk

autor

Streltsov E.

• Belarusian State University, Minsk, Belarus

autor

Malashchonak M.

• Belarusian State University, Minsk, Belarus

autor

Azarko I.

• Belarusian State University, Minsk, Belarus

autor

Fedotov A.

• Belarusian State University, Minsk, Belarus

autor

Svito I.

• Belarusian State University, Minsk, Belarus

autor

Patryn A.

• Politechnika Koszalińska Koszalin, Poland

autor

Apel P.

• Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia

autor

Tyutyunnikov S.

• Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia

autor

Milosavljević M.

• Vinča Institute of Nuclear Sciences, Beograd, Serbia

Bibliografia

• 1. Electrodeposited Nanowires and Their Applications. Ed. By N.Lupu. InTech, 2010.
• 2. U.Yogeswaran, S.-M.Chen. A Review on the Electrochemical Sensors and Biosensors Composed of Nanowires as Sensing Material. Sensors. 8, pp. 290-313. 2008.
• 3. H.Masuda, K.Fukuda. Ordered metal nanohole arrays made by a two-step Replication of honeycomb structures of anodic alumina. Science. 268, pp.1466-1468. 1995.
• 4. Magnetic Nanoparticles. Ed. by S.P.Gubin. Wiley-VCH, 2009.
• 5. V.M.Fedosyuk. Multilayer nanowires of spin-valve type. Journal of Advanced Materials. 9, pp.416-421. 2005.
• 6. B.D.Cullity, C.D.Graham. Introduction to Magnetic Materials. Wiley, 2009.
• 7. J.P.Nibarger, R.Lopusnik, Z.Celinski, T.J.Silva. Variation of magnetization and the Landé g factor with thickness in Ni–Fe films. Appl. Phys. Lett. 83, pp.93-95. 2003.
• 8. A.L. Efros, B.V. Shklovski. Critical behaviour of conductivity and dielectric constant near the metal-nonmetal transition threshold. Phys. Stat. Sol. (b) 76(2), pp. 475-485. 1986
• 9. Y. Imry. Nanostructures and Mesoscopic Systems, edited by W. P. Kirk and M. A. Reed (Academic, New York, 1992).
• 10. J. Fedotova, A. Saad, D. Ivanou, Yu. Ivanova, A. Fedotov, A. Mazanik, I. Svito, E. Streltsov, T. N. Koltunowicz, S. Tyutyunnikov. Gigantic magnetoresistive effect in n-si/sio2/ni nanostructures fabricated by the template-assisted electrochemical deposition. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), 88 (7a), pp. 305-308. 2012