Nanotubos magnéticos sintetizados por eletrodeposição em alumina anódica porosa
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2016-09-09Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
Materiais magnéticos quando reduzidos à escala nanométrica promovem o surgimento
de novas propriedades e a funcionalização específica dessas nanoestruturas magnéticas são ferramentas
chave no desenvolvimento de dispositivos aprimorados para tecnologia da informação
(memória e processamento de dados) e detecção. Nesta tese foram sintetizados nanotubos
magnéticos eletrodespositados em membranas de alumínio anódico. Foram investigadas as
propriedades de redes de nanotubos magnéticos de Ni, Co, FeCo e FeNi, com diferentes parâmetros
geométricos. As membranas de óxido de alumínio poroso foram preparadas utilizando
o processo de anodização dura, em um regime de auto-ordenação com distâncias entre poros
Dint=300nm. Este processo oferece vantagens substanciais em relação aos processos convencionais
de anodização em termos do tempo de processamento, permitindo um crescimento mais
rápido de óxido, com um melhor ordenamento e alta razão de aspecto dos nanoporos. Os nanotubos
foram eletrodepositados através do modo potenciostato, utilizando as membranas porosas
como base para sua estrutura. Foram obtidas amostras com diâmetro externo de 140nm, 180nm
e 220nm. Além disso, os nanotubos apresentam um grau de liberdade adicional dado pela espessura
das paredes do tubo. Dessa forma, também foram sintetizados nanotubos com diâmetro
externo constante e com diferentes espessuras de parede do tubo. As estrutura e morfologias das
amostras sintetizadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia
de dispersão de raio-x e difratometria de raio-x. A caracterização magnética foi realizada
através do magnetômetro de amostra vibrante. Através dos nanotubos com diferentes diâmetros
foi possível observar que a anisotropia global da matriz é o resultado da competição entre
as interações magnetostáticas, anisotropia magnetocristalina e anisotropia de forma. Com o
aumento do diâmetro dos NTs e a diminuição da distância entre eles foi observado que as interações
magnetostáticas prevalecem. Nanotubos com diferentes espessuras de parede foram
produzidos, mantendo constante o diâmetro externo e a distância estre as estruturas. Através
da caracterização dessas estruturas foi observado que para nanotubos próximos, com distâncias
menores que seu diâmetro, é a espessura da parede que determina a interação magnética entre
os nanotubos da rede. Os processos de inversão de magnetização para NTs com diferentes espessuras
de parede foi investigado através da análise do campo coercivo em função do campo
aplicado. Mostrando que a mesma estrutura pode apresentar dois tipos de inversão de magnetização,
o modo transversal ou vórtice, e que esta inversão pode ser determinada através do
ajusta da espessura de parede do NT. O estudo comparativo entre os nanotubos com diferentes
composições e parâmetros geométricos mostrou que as propriedades magnéticas são fortemente
correlacionadas com os parâmetros geométricos.
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