ساخت نانو سيم هاي Co1-xZnx با قطر 20nm و بررسي اثر تابكاري بر ويژگي هاي مغناطيسي اين نانو سيم ها

Synthesis of Co1-xZnx nanowires with diameters of ~20nm and investigation of the effect of annealing temperature on its magnetic properties

در اين پژوهش نانوسيم هاي كبالت با قطر حدود 20nm، با استفاده از قالب اكسيد آلومينيوم متخلخل آندي، ساخته شد و تأثير افزودن درصدهاي گوناگون روي (1) 5، 10، 15 و 20 درصد) و نيز تأثير عمليات حرارتي در دماهاي گوناگون ( 300 ، 200 ، 500، 550، 500، 50ه رC° 575) بر روي ويژگي هاي مغناطيسي اين نانوسيم ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اندازه گيري حلقهي پسماند نمونه ها، با استفاده از دستگاه مغناطوسنج نيروي گراديان متناوب (AGEM) نشان داد كه نيروي وادار ندگي و نسبت مربعي بودن حلقهي پسماند نمونه ها با افزايش مقدار روي كاهش مي يابد. بنابر نتايج XRD مي توان اين كاهش در خواص مغناطيسي را به تبديل ساختار نمونه ها از hcp به آمورف، با افزايش درصد روي، نسبت داد. نتايج حاصل از اندازه گيري خواص مغناطيسي نمونه ها پس از تابكاري در دماهاي گوناگون نشان داد كه با افزايش دماي تابكاري ميدان وا دا رنگي و نسبت مربعي بودن افزايش مي يابد. بيشترين تغييرات ميدان وادارندگي پس از تابكاري مربوط به نمونهي شامل 10 درصد ناخالصي روي است كه نيروي وادارندگي آن به طور چشمگيري افزايش مي يابد و از حدود 1300 Oe قبل از تابكاري به حدود 2120Oe بعد از تابكاري، در دماي C° 575 افزايش مي يابد. همچنين نسبت مربعي بودن اين نمونه از حدود0/89 قبل از تابكاري به حدود 98/ بعد از تابكاري مي رسد.

In this work highly ordered arrays of Co1−xZnx (0 ≤ x ≤ 0.2) nanowires with diameters of ∼20 nm were fabricated by co-electrodeposition of Co and Zn into pores of anodized aluminumoxide (AAO) templates. The effect of the Zn content and annealing temperature on the structural and magnetic properties (e.g., coercivity (Hc) and squareness (Sq)) of nanowire arrays were investigated. XRD patterns reveal that an increase in the concentration of Zn ions of the electrolyte forces the hcp crystal structure of Co nanowires to change into an amorphous phase, resulting in a significant reduction in Hc. It was found that the magnetic properties of nanowires can be significantly improved by appropriate annealing process. The highest values for Hc (2120 Oe) and Sq (~0.98) were obtained for nanowires electrodeposited using 0.9/0.1 Co:Zn concentrations annealed at 575 ◦C. The changes in magnetic property of NWs are rooted in a competition between shape anisotropy and magnetocrystalline anisotropy in nanowires