سنتز و بررسی رفتار نانوسیم‌های مغناطیسی آلیاژهای فلزی (Co1-xSnx/Cu) با استفاده از قالب آلومینای آندی: بررسی فرکانس، الکترولیت و ترکیب بر خواص مغناطیسی

نانومواد

دوره 13، شماره 47، مهر 1400، صفحه 195-203   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مژگان نجفی^{* 1}؛ ماندانا حمه‌ویسی²

¹دانشگاه صنعتی همدان، گروه علوم پایه، همدان، ایران

²دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده شیمی، گروه شیمی فیزیک، همدان، ایران

چکیده

آرایه نانوسیم‌های مغناطیسی آلیاژی Co_1-xSn_x/Cu در قالب حفره‌دار آلومینای آندی (AAO) دست‌ساز با استفاده از روش الکتروانباشت سنتز گردید. با توجه به تمایل متفاوت یون‌ها به کاهش در الکترود کار (WE) نانوسیم‌های تشکیل شده ترکیبی متفاوت از ترکیب یون‌ها در محلول دارند. آنالیزهای SEM، XRD و AGFM جهت بررسی ساختار و خواص مغناطیسی نانوسیم‌های سنتز شده مورد استفاده قرار گرفتند. تاثیر دمای تابکاری، فرکانس الکتروانباشت و ترکیب درصد فلزات انباشت شده بر خواص مغناطیسی نانوسیم‌های تهیه شده شامل مغناطش اشباع، وادارندگی (H_c) و نسبت مربعی (M_r/M_s) مورد بررسی قرار گرفت. وادارندگی و نسبت مربعی نانوسیم‌های آلیاژی ساخته شده با یکدیگر مقایسه و مشخص شد با افزایش میزان مس در ساختار نانوسیم‌ها وادارندگی نانوسیم‌های مغناطیسی کاهش می‌یابد. این روند در تمام نمونه‌های تابکاری شده و تابکاری نشده دیده می‌شود. نمونه (Co₉₉Sn₁)_1-xCu_x با 4/25% اتم مس و 4/30% قلع و 7/43% اتم کبالت در نانوسیم تهیه شده بیشترین وادارندگی را دارد. از طرف دیگر اثر تابکاری بر وادارندگی نمونه نشان داد که با افزایش دمای تابکاری وادارندگی افزایش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که نمونه (Co₉₉Sn₁)_1-xCu_x بعد از تابکاری بیشترین افزایش وادارندگی را دارد. بررسی نتایج اثر فرکانس الکتروانباشت نشان می‌دهند که شکل موج سینوسی و فرکانس Hz 400 مناسب‌ترین شرایط برای الکتروانباشت نانوسیم‌ها است.

کلیدواژه‌ها

نانوسیم؛ اکسید آلومینیوم آندی (AAO)؛ الکتروانباشت؛ خواص مغناطیسی؛ آلیاژ کبالت- قلع- مس

مراجع

• Poladi, M. Almasi-Kashi, M. Bahrevar, Journal of Nanocomposite Materials Research, 1, 2008, 48.
• Golimoghadam, M.E. Ghazi, M. Izadifard, Journal of Modern Research Physics, 3, 2018, 49.
• Kalska-Szostko, U. Klekotka, W. Olszewski, D. Satula, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 484, 2019, 67.
• Zsurzsa, E. Pellicer, J. Sort, L. Peter, I. Bakonyi, Journal of the Electrochemical Society, 165, 2018, D536.
• Darques, A.S. Bogaert, F. Elhoussine, S. Michotte, J. De La Torre Medina, A. Encinas, L. Piraux, Journal of Physics D: Applied Physics, 39, 2006, 5025.
• Astinchap, Z. Alemipour, M.J. Faraji, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 498, 2020, 166245.
• S. Kuchin, E.T. Dilmieva, Y.S. Koshkidko, A.P. Kamantsev, V.V. Koledov, A.V. Mashirov, V.G. Shavrov, J. Cwik, K. Rogacki, V.V. Khovaylo, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 482, 2019, 317.
• Zhang, Q. Wu, K. Zhong, S. Yang, X. Lin, Z. Huang, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 303, 2006, e304.
• Liu, J. Zhao, Y. Li, S. Xu, Z. Zhu, J. Chen, G. Wu, Chemistry Letters, 36, 2007, 166.
• Vovk, G. Schmitz, Ultramicroscopy, 109, 2009, 637.
• De la Torre Medina, M. Darques, T. Blon, L. Piraux, Physical Review B, 77, 2008, 014417.
• S. Lary, A.A. Tariq, M.A. Naser, Sensors and Actuators B: Chemical, 305, 2020, 127515.
• Wanli, L. Fangzhi, S. Liqun, Materials Letters, 236, 2019, 506.
• Kroupa, V. Vykoukal, M. Sob, Calphad, 64, 2019, 90.
• C. Walter, F. Favier, R.M. Penner, Analytical Chemistry, 74, 2002, 1546.
• Meneghini, S. Mobilio, A. Garcia-Prieto, M.L.F. Fdez-Gubieda, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, 200, 2003, 215.
• G.M. Miranda, A.T. da Rosa, M.N. Baibich, E. Estevez-Rams, G. Martinez, Physical Review B, 354, 2004, 88.
• Martinez, M.N. Baibich, M.G.M. Miranda, E. Vargas, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272, 2004, 1716.
• Karaagac, M. Alper, H. Kockar, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322, 2010, 1098.
• J. Chi, Z.Y. Feng, J. Zhou, S.W. Yao, Acta Physico-Chimica Sinica, 19, 2003, 177.
• Rafaja, C. Schimpf, T. Schucknecht, V. Klemm, L. Peter, I. Bakonyi, Acta Materialia, 59, 2011, 2992.
• G. Toth, L. Peter, I. Bakonyi, Journal of the Electrochemical Society, 158, 2011, D671.
• L. Khalyapin, P.D. Kim, J. Kim, I.A. Turpanov, A. Ya. Beten’kova, G.V. Bondarenko, T.N. Isaeva, I. Kim, Physics of the Solid State, 52, 2010, 1787.
• Najafi, Z. Alemipour, I. Hasanzadeh, A. Aftabi, S. Soltanian, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 28, 2015, 95.
• Khan, N. Ahmad, A. Safeer, J. Iqbal, X.F. Han, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 465, 2018, 462.
• Najafi, A.A. Rafati, M. Khorshidi, A. Zare, Journal of Materials Research, 29, 2014, 189.
• Khan, N. Ahmad, A. Safeer, J. Iqbal, Applied Physics A, 124, 2018, 678.
• Agarwal, D. Pohl, A. Kumar Patra, K. Nielsch, M. Singh Khatri, Materials Chemistry and Physics, 230, 2019, 231.
• Ahmad, A. Majid, S. Parveen, W. Hussain Shah, F. Mughal, S. Khan, I. Murtaza, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 33, 2020, 809.
• Almasi-Kashi, A. Ramazani, S. Eshagi, S. Ghanbari, Physica B: Codensed Matter, 405, 2010, 2620.
• Najafi, Z. Alemipour, F. Rajabi, Journal of Science and Technology of Composites, 4, 2017, 255.