سه شنبه, ۲۳ تیر ۱۳۸۸

بهبود خواص مغناطیسی نانوذرات FePt

محققان یونانی، سوئیسی و فرانسوی موفق شدند با استفاده از نانوذرات نقره خواص مغناطیسی نانوذرات FePt را به‌طور چشمگیری افزایش دهند. این موفقیت می‌تواند در ساخت تجهیزات ذخیره‌ی اطلاعات در فناوری مدارهای مجتمع (IC) مفید باشد.

نانوذرات FePt مواد ایده‌آلی برای ساخت تجهیزات ذخیره‌ی اطلاعات با دانسیته‌ی بالا، مغناطیس‌های نانوکامپوزیتی با کارایی بالا و مدارهای مجتمع به شمار آیند. این امر به‌دلیل وجود فاز منظمی با مقدار ثابت همسان‌گردی بالا در این مواد، است. تشکیل این فاز در مقیاس نانومتر (حدود ۳nm))، مانع از پارامغناطیس شدن ماده در دمای معمولی می‌شود.

Lorenzo Castaldi و همکارنش در مرکز تحقیقات Demokritos در آتن، یک سیستم آهن- پلاتین/ نقره طراحی کرده‌اند که در آن خواص مغناطیسی FePt تقویت می‌شود. این تقویت در دمایی حدود ۵۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد مشاهده شده‌‌است که استفاده از این روش را در فناوری مدارهای مجتمع ممکن می‌سازد.

این پژوهشگران برای این منظور از روش تبخیر حرارتی استفاده کردند؛ آنها ابتدا لایه‌ای از نقره را با ضخامت ۵/۱ نانومتر در دمای ۵۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد روی زیرلایه‌ی سیلیکا نشاندند و پس از آن، FePt را در همان دما روی آن رسوب دادند.

در اثر این فرایند، نیروی لازم برای مغناطیس‌زدایی این مواد تا ۴۰ درصد و در صورت آنیل کردن نمونه، بیش از ۴۰ درصد افزایش می‌یابد. در نمونه‌های نازک‌تر مقدار این خاصیت تا ۱۰۰ درصد و حتی برای نمونه‌های آنیل‌‌نشده، افزایش نشان می‌دهد.

محققان هنوز درباره‌ی ساز و کار دقیق افزایش مغناطیس‌زدایی مطمئن نیستند، ولی معتقدند که این خاصیت به تشکیل فاز L10 در FePt مربوط می‌شود و ذرات نقره، انتقال از فاز نرم A1 را به فاز سخت L10 ـ که خاصیت مغناطیسی بهتری دارد ـ افزایش می‌دهند.

این گروه پژوهشی هم‌اکنون در حال تلاش برای درک ساز و کار دقیق این فرایند و کنترل جهت‌یابی بلوری بهتر این نانوذرات هستند؛ زیرا موقعیت (۰۰۱) خاصیت مغناطیسی پایدار ماده را بیشتر افزایش می‌دهد.

جزئیات این تحقیق در مجله‌ی Journal of Applied Physics منتشر شده‌‌است.