Magnetic properties of Fe nanowire arrays (NWs) electrodeposited in anodic alumina membranes have been studied. The influence of nanowire geometry (length, pore diameter) and an external magnetic field applied during electrodeposition process on the magnetic properties of nanowire arrays was investigated. With the use of the X-ray diffraction analysis the structure of iron wires was determined. The iron wires have the regular Body Centered Cubic structure. Magnetic measurements show that shape anisotropy aligns the preferential magnetization axis along the wire axis. It was found that the application of an external magnetic field in a parallel direction to the sample surface induces magnetic anisotropy with an easy axis of magnetization following the nanowire axis. The dependence of the height of Fe wires on the electrodeposition time was determined.
The iron nanowire arrays (NWs) were fabricated by DC electrodeposition into hexagonally ordered alumina pores. With the use of X-ray diffraction analysis, the structure of iron wires was determined. The iron wires have the Body Centered Cubic structure. The influence of cathodic deposition potential and parameters of membrane on the magnetic properties of nanowire arrays was investigated. Magnetic properties analyzed by VSM measurements suggest that the easy axis of magnetization follows the nanowire axis, with coercivity increasing with a decrease of nanowire diameter and length. The dependence of the height of Fe wires on the electrodeposition potential was determined. The low cathodic potential and smaller pore diameter are the synthesis parameters most beneficial for large coercivity with easy axis along nanowires.
PL
Nanodruty żelaza (NWs) zostały wytworzone w procesie elektrolitycznego osadzania w warunkach potencjostatycznych w heksagonalnie uporządkowanych porach tlenku glinu. Za pomocą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej określono strukturę drutów żelaznych. Nanodruty żelazne wykazują strukturę regularną przestrzennie centrowaną (RPC). Zbadano wpływ potencjału katodowej redukcji oraz parametrów membrany na własności magnetyczne układu nanodrutów. Własności magnetyczne analizowane za pomocą pomiarów VSM sugerują, że łatwa oś magnetyzacji znajduje się wzdłuż osi drutów, a pole koercji wzrasta wraz ze spadkiem średnicy i długości nanodrutów. Określono zależność wysokości drutów Fe od potencjału elektroosadzania. Niski potencjał katodowej redukcji oraz mniejsza średnica porów to najbardziej korzystne parametry syntezy dla uzyskania wysokiej koercji z łatwą osią magnetyzacji wzdłuż osi nanodrutów.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Anodic alumina membrane (AAM) was used as a template to prepare highly ordered Co and Fe nanowire arrays. The effect of a uniform magnetic field with a flux density of 0.7 T parallel to the membrane surface, on the electrodeposition of Co and Fe nanowires has been investigated. The morphology of the deposits did not change regardless of magnetic field was applied or not. The homogeneous deposits in pores were obtained in both cases. The magnetization measurements demonstrated that the external magnetic field influenced on magnetic properties of the nanowires.
PL
W celu otrzymania nanodrutów Co i Fe zastosowano membrane tlenku glinu o porowatej uporządkowanej strukturze. W procesie elektroosadzania kobaltu i żelaza badano wpływ jednorodnego pola magnetycznego o gęstości strumienia 0,7 T i kierunku równoległym do powierzchni membrany, na morfologie osadu katodowego. Stwierdzono, że nie zależy ona od tego, czy process prowadzono w polu magnetycznym, czy bez. W obu przypadkach metale zostały osadzone jednolicie w porach membrany. Pomiary własności magnetycznych wskazują, że zewnętrzne pole magnetyczne zastosowane w procesie eletroosadzania nanodrutów wpływa na ich własności magnetyczne.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Metoda elektrochemiczna otrzymywania nanokompozytów Al2O3 - metal (lub stop) opiera się na procesie dwuetapowym. W pierwszym etapie, w procesie anodowego utleniania aluminium, wytwarza się warstewkę tlenkową o uporządkowanej porowatej strukturze heksagonalnej. W drugim - w porach membrany tlenku glinu, w procesie elektrolizy z roztworów zawierających jony metali (Co, Fe, Ni itp.), osadza się katodowo metal lub stop. Warstewki Al2O3 otrzymywano w dwuetapowym procesie anodowego utleniania aluminium w roztworze kwasu szczawiowego. Otrzymano cienkie membrany, które stanowiły "szablon" dla wbudowania kobaltu i żelaza. Metale te osadzano w porach membrany w procesie elektrolizy z roztworów siarczanowych. Elektroosadzanie prowadzono z zastosowaniem prądu stałego, w lub bez zewnętrznego pola magnetycznego. Zewnętrzne pole magnetyczne stosowane w procesie elektroosadzania metali wpływa na własności magnetyczne uzyskanych materiałów.
EN
The electrochemical method for obtaining of the Al2O3 - metal (or alloy) nanocomposite structure is based on a two-stage process. The first stage - anodic oxidation of alumnium, leads to the typical porous, hexagonal cell structure of aluminium oxide. The second stage is the process of metal (Co, Fe, Ni etc.) incorporation in to the membrane pores via electrodeposition of metal ions from sulphate baths. The oxide layers on aluminium were obtained in a two-stage process of anodic oxidation in an oxalic acid solution. These processes resulted in obtaining thin membranes, which were used as a 'templates' for the incorporation of cobalt and iron particles. The metals were deposited in to membrane pores by the DC electrodeposition of cobalt and iron from sulphate electrolytes. The effect of the external magnetic field on the electrodeposition of polycrystalline Co and Fe nanowire arrays was studied. The deposition under external magnetic field influences the magnetic properties of the nanowire arrays.
The nanowires of Co66-Fe34 alloy were obtained in the process of the electrodeposition in the pores of alumina membrane. With the use of the X-ray diffraction analysis the structure of cobalt-iron alloy wires was determined. The wires have the regular Body Centred Cubic structure (BCC). The influence of membrane parameters, an external magnetic field, and the annealing temperature on the magnetic properties of alloy wires was investigated. The obtained nanowires show a high shape anisotropy in the direction perpendicular to the membrane surface of anodic alumina. It was found that the highest influence on the magnetic properties of the wires has their geometry (height, diameter, and the distance between them). The use of an external magnetic field directed perpendicular to the sample surface during the electrodeposition process and additional thermal treatment (annealing) causes a slight increase of the coercive field, remanence, and volume energy density.
PL
Nanodruty stopu Co66-Fe34 uzyskano w procesie elektroosadzania w porach membrany tlenku glinu. Przy pomocy dyfrakcyjnej analizy rentgenowskiej określono strukturę drutów stopu kobalt -żelazo. Druty wykazują strukturę regularną przestrzennie centrowaną (RPC) (ang. BCC). Zbadano wpływ parametrów membrany, zewnętrznego pola magnetycznego oraz temperatury wyżarzania na własności magnetyczne drutów stopowych. Uzyskane nanodruty wykazują wysoką anizotropię kształtu w kierunku prostopadłym do powierzchni membrany anodowego tlenku glinu. Stwierdzono, że największy wpływ na własności magnetyczne ma geometria drutów (wysokość, średnica oraz odległości między nimi). Zastosowanie zewnetrznego pola magnetycznego w kierunku prostopadłym do powierzchni próbki podczas procesu elektroosadzania oraz dodatkowej obróbki termicznej (wyzarzania) powoduje niewielki wzrost pola koercji, remanencji oraz gęstości objętościowej energii.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.