ارائه ساختار جدید نانوسیمی برای آهنرباهای دهه ۱۹۶۰

به‌تازگی محققان فرانسوی موفق به ساخت نانوسیم‌های مغناطیسی فلزی‌ای شده‌اند
که در دمای اتاق مقاومت مغناطیسی(magnetic coercivity) بسیار بالایی دارند.

می‌توان از این مواد در ساخت آهنرباهای دما-بالا بهره گرفت. این آهنرباها
رقیبی برای آهنرباهای دائمی کنونی؛ مانند AlNiCo و SmCo به شمار می‌روند،
از این آهنرباهادر ضبط مغناطیسی چگال اطلاعات استفاده می‌شود. در دهه ۱۹۶۰
آهنرباهای ساخته‌شده از ذرات تک دامنه ممتد (elongated single domain
particles or ESD) تحت عنوان لودکس(Lodex) تجاری شدند؛ اما یک دهه بعد با
ورود آهنرباهای کمیاب خاکی(rare-earth magnets)، جذابیت و کاربرد خود را از
دست دادند. به‌تازگی توماس موریر(Thomas Maurer) و همکارانش از آزمایشگاهی
در نزدیکی پاریس توانستند تا بار دیگر این مواد را احیا کنند.

نانوسیم‌های مغناطیسی مورد بحث از فلزات گذار۳d (3d transition metals) که
دارای دمای کوری و مقاومت مغناطیسی بالاست، تشکیل یافته‌اند. این آهنرباها
از طریق یک فرایند شیمیایی دما-پایین و ساده ساخته می‌شوند، به همین دلیل
به‌راحتی قابل صنعتی شدن هستند. موریر و همکارانش سیم‌های مغناطیسی خود را
از طریق کاهش نمک‌های کبالت و نیکل در یک حلال آلی، در دمای ۱۷۰ درجه سانتی‌گراد
و به مدت ۳۰ دقیقه، تولید نمودند. طول این سیم‌ها۲۴۰ نانومتر و عرضشان هفت
نانومتر بوده و با راندمان بسیار بالایی تولید شدند.

موریر و همکارانش نشان دادند که در شرایط خاص می‌توان مقاومت مغناطیسی این
مواد را تا ۶٫۵ kOe در دمای ۱۴۰ درجه کلوین، و تاkOe 4.8 در دمای اتاق
افزایش داد.

عموماً آهنرباهای کمیاب خاکی، دارای مقاومت مغناطیسی بالا یا پایین هستند و
نانوسیم‌های مغناطیسی جدید با داشتن مقاومت مغناطیسی متوسط می‌توانند برای
پر کردن این فاصله مناسب باشند. از طرف دیگر مقاومت مغناطیسی آهنرباهای
کمیاب خاکی در دماهای بالا افت می‌کند؛ در حالی که نانوسیم‌های CoNi جدید
در دماهای بسیار بالاتر از دمای اتاق مقاومت مغناطیسی خود را حفظ می کنند.

موریر درباره کاربردهای نانوسیم‌های مغناطیسی جدید گفت:” این آهنرباها
کاربردهای بالقوه‌ای؛ مانند فناوری آهنرباهای دائمی دما-بالا و ابزارهای
ضبط مغناطیسی اطلاعات هستند، زیرا خصوصیات این مواد دو برابر بهتر از
خصوصیات مواد مورد استفاده در نوارهای ضبط مغناطیسی کنونی است.”

جزئیات این بررسی در نشریه Appl. Phys. Lett. منتشر شده‌است.