Đặc điểm cấu trúc và tính từ của mảng dây nano (FeCo)1−xCrx được chuẩn bị bằng phương pháp điện phân xung

Applied Physics A Solids and Surfaces - Tập 127 - Trang 1-12 - 2021
Ebrahim Paimozd1, Omid Mirzaee1, Ali Ghasemi2, Mohammad Tajally1
1Faculty of Materials and Metallurgical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2Materials Engineering Department, Malek Ashtar University of Technology, Shahin Shahr, Iran

Tóm tắt

Cấu trúc dây nano (FeCo)1−xCrx (NWs) đã được trồng bằng kỹ thuật điện phân xung AC vào các mẫu khuôn nanopore nhôm oxit với tính đồng nhất tốt. Các đặc điểm cấu trúc và hình thái của mảng NW đã được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ X-quang (XRD) và kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM). Một máy đo từ mẫu rung được trang bị sơ đồ đường cong đảo chiều bậc 1 (FORC) sau đó đã được sử dụng để tìm các thuộc tính từ tính. Sự hình thành NW với kết cấu (110) cũng đã được xác nhận cho toàn bộ mẫu. Khi lượng Cr bổ sung vào mảng dây NW FeCo tăng lên, đỉnh nhiễu xạ tương ứng trong các mẫu XRD đã dịch chuyển về góc thấp hơn và hằng số mạng tăng lên. Phân tích FE-SEM cũng tiết lộ rằng dây nano (FeCo)1−xCrx có chiều dài 10 µm được trồng lên lớp phủ đồng trước khi vào nhôm oxit với đường kính lỗ 30 nm. Hơn nữa, các đường cong từ tính cho thấy độ từ dễ bị giảm từ 2265 xuống 1388 Oe, tương ứng, với sự gia tăng nồng độ Cr từ 0 đến 0.03 M. Các sơ đồ FORC chứng tỏ sự giảm tương tác từ tĩnh với nồng độ Cr và cấu trúc miền đơn không tương tác cho lượng Cr bổ sung tối đa. Các tương tác từ tính cục bộ cũng được phát hiện là chiếm ưu thế trong sự hiện diện của nguyên tố Cr bên cạnh pha từ tính.

Từ khóa

#dây nano (FeCo)1−xCrx #điện phân xung #nhiễu xạ X-quang (XRD) #kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) #từ tính #tương tác từ tĩnh

Tài liệu tham khảo

V. Van Kerckhoven, L. Piraux, I. Huynen, Micromachines. 10, 475 (2019) T. Chen, P. Cavallotti, Appl. Phys. Lett. 41, 205–207 (1982) A.I. Martínez-Banderas, A. Aires, F.J. Teran, J.E. Perez, J.F. Cadenas, N. Alsharif, T. Ravasi, A.L. Cortajarena, J. Kosel, Sci. Rep. 6, 35786 (2016) A. Blondel, J.P. Meier, B. Doudin, J.P. Ansermet, Appl. Phys. Lett. 65, 3019–3021 (1994) L. Piraux, J.M. George, J.F. Despres, C. Leroy, E. Ferain, R. Legras, K. unadjela, A. Fert, Appl. Phys. Lett. (1994), 65, 2484–2486. J.E. Wegrowe, D. Kelly, A. Franck, S.E. Gilbert, J.P. Ansermet, Phys. Phys. Rev. Lett. 82, 3681 (1999) A. H. Montazer, A. Ramazani, M. Almasi Kashi, and J. Zavašnik, Journal of Materials Chemistry C, 4 (45), 10664, (2016). S.L. Viñas, R. Salikhov, C. Bran, E.M. Palmero, M. Vazquez, B. Arvan, X. Yao, P. Toson, J. Fidler, M. Spasova, U. Wiedwald, M. Farle, Nanotechnology. 26(41), 415704 (2015) Li. Wuxia, Y. Peng, G. A. Jones, T. H. Shen, and G. Hill, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. 97, 034308, (2005). S. Kim, H. Yoon, H. Lee, S. Lee, Y. Jo, S. Lee, J. Choo, B. Kim, J. Mater. Chem. C 3, 100 (2015) D.B. Seley, D.A. Dissing, A.V. Sumant, R. Divan, S. Miller, O. Auciello, L.A. Lepak, E.A. Terrell, T.J. Shogren, D.A. Fahrner, J.P. Hamilton, M.P. Zach, ACS Appl. Mater. Interfaces. 3, 925 (2011) Z. Huang, Y. Zhang, F. Tang, Chem. Commun. 1, 342 (2005) F. Nasirpouri, Springer, cham. 187–259, (2017). N.J. Gerein, J.A. Haber, J. Phys. Chem. B 109(37), 17372–17385 (2005) L. Trahey, C. R. Becker and A. M. Stacy Nano Letters., 7(8), 2535–2539, (2007). K. Nielsch, F. Muller, A.-P. Li, U. Gosele, Adv. Mater. 12(8), 582–586 (2000) I. Panagiotopoulos, W. Fang, F. Ott, F. Boué, K. Ait-Atmane, J.Y. Piquemal, G. Viau, J. Appl. Phys. 114, 143902 (2013) R. Skomski, Y. Liu, J.E. Shield, G.C. Hadjipanayis, D.J. Sellmyer, J. Appl. Phys. 107(9), 09A739 (2010) A. Ramazani, M. Almasi Kashi, S. Kabiri and M. Zanguri, Journal of Crystal Growth, 327(1), 78–83, (2011). K. Gandha, P. Tsai, G. Chaubey, N. Poudyal, K. Elkins, J. Cui, J.P. Liu, Nanotechnology 26(7), 075601 (2015) A. Ramazani, M. Almasi Kashi, S. Ghanbari, F. Eshaghi, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 324, 3193–3198, (2012). C. Bran, E. Berganza, E. M.Palmero, J. A. Fernandez-Roldan, R. P.Del Real, L. Aballe, M. Foerster, A. Asenjo, A. Fraile Rodriguez, M. Vazquez, Journal of Materials Chemistry C, 4, 978–984, (2016). B. Rodríguez-González, C. Bran, T. Warnatz, J. Rivas, M. Vazquez, J. Appl. Phys. 115, 133904 (2014) L. A. Rodríguez, C. Bran, D. Reyes, E. Berganza, M. V_azquez, C.Gatel, E. Snoeck, Asenjo, A. ACS nano, 10, 9669–9678, (2016). E. Berganza, C. Bran, M. Jaafar, M. Vázquez, A. Asenjo, ACS Nano 10, 6 (2016) R. Sharif, S. Shamaila, M. Ma, L.D. Yao, R.C. Yu, X.F. Han, Yong Wang, M. Khaleeq-ur-Rahman, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320 1512–1516, (2008). R.L. Wang, S.L. Tang, Y.G. Shi, X.L. Fei, B. Nie, Y.W. Du, J. APP. Phys. 103(7), 07D507 (2008) S. Samanifar, M. Almasi Kashia, A. Ramazania, Physica. C. 548, 72–74, (2018). F. Noori, A. Ramazani, M.A. Kashi, J. Alloy. Compd. 756, 193–201 (2018) M. Almasi-Kashi, A. Ramazani, E. Golafshan, M. Arefpour, E. Jafari-Khamse, Phys. B 429, 46–51 (2013) C. Bran, Yu.P. Ivanov, J. Garcia, R.P. del Real, V.M. Prida, O. Chubykalo-Fesenko, M. Vazquez, J. Appl. Phys. 114, 043908 (2013) E.M. Palmero, R. Salikhov, U. Wiedwald, C. Bran, M. Spasova, M. Vázquez, M. Farle, Nanotechnology. 27(36), 365704 (2016) D.H. Qin, Y. Peng, L. Cao, H.L. Li, Chem. Phys. Lett. 374, 661–666 (2003) Ch. Huang, P. Wang, W. Guan, S. Yang, L. Gao, L. Wang, X. Song, R. Murakami, Mater. Lett. 64, 2465 (2010) C.R. Pike, A.P. Roberts, K.L. Verosub, Geophys. J. Int. 145, 721–730 (2001) A.P. Roberts, D. Heslop, X. Zhao, C.R. Pike, Rev. Geophys. 52, 557–602 (2014) A.P. Roberts, C.R. Pike, K.L. Verosub, J. Appl. Phys. 85(9), 6660 (1999) G. Sharma, M.V. Pishko, C.A. Grimes, J Mater Sci. 42, 4738–4744 (2007) H. Schlörb, V. Haehnel, M.S. Khatri, A. Srivastav, A. Kumar, L. Schultz, S. Fähler, Phys. Status Solidi B. 247(10), 2364–2379 (2010) R. Gupta, R. Ansari, A. Khandelwal, J. Fassbender, A. Gupta, Nucl. Instruments Methods Phys. Res. B 266(8), 1407–1410 (2008) A. Ramazani, M. Almasi-Kashi, E. Golafshan, M. Arefpour, J. Cryst. Growth. 402, 42–47 (2014) D. Salazar-Aravena, J.L. Palma, J. Escrig, Materials Res. Express. 1, 026112 (2014) O. Albrecht, R. Zierold, S. Allende, J. Escrig, C. Patzig, B. Rauschenbach, K. Nielsch, D. Gorlitz, J. Appl. Phys. 109, 093910 (2011) P. Ivanov, M. Vazquez, O. Chubykalo-Fesenko, J. Phys. D: Appl. Phys. 46, 485001 (2013) N. Bajales, M. S. Viqueira, L. A. Silvia E. Urreta and Paula G., IEEE Trans. Magn. 49 8 (2013): 4610–4613. J. Escrig, J. Bachmann, J. Jing, M. Daub, D. Altbir, K. Nielsch, Phys. Rev. B. 77, 214421 (2008) L.G. Vivas, M. Vazquez, J. Escrig, S. Allende, D. Altbir, D.C. Leitao, J.P. Araujo, Phys. Rev. B. 85, 035439 (2012) C.-I. Dobrota, A. Stancu, What does a first-order reversal curve diagram really mean? A study case: array of ferromagnetic nanowires. J. Appl. Phys. 113, 043928 (2013) F. Beron, L.-P. Carignan, D. Menard, A. Yelon, IEEE Trans. Magn. 44, 11 (2008) S. Alikhanzadeh-Arani, M. Almasi-Kashi, A. Ramazani, Curr. Appl. Phys. 13, 664–669 (2013) M. Ciureanu, F. Béron, P. Ciureanu, R.W. Cochrane, D. Menard, A. Sklyuyev, A. Yelon, J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 5725 (2008) F. Beron, L. Clime, M. Ciureanu, D. Menard, R.W. Cochrane, A. Yelon, J. Nanosci. Nanotechnol. 8, 2944–2954 (2008)