Федосюк Валерий Михайлович – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук, генеральный директор, заведующий лабораторией физики магнитных пленок
ул. П. Бровки, 19, 220072, Минск, Республика Беларусь
Valery M. Fedosyuk – Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Physics and Mathematics), General Director, Head of the Laboratory of the Magnetic Films Physics
19, P. Brovka Str., 220072, Minsk, Republic of Belarus
Методом электрохимического двухстадийного анодирования изготовлены матрицы на основе пористого анодного оксида алюминия (МПАОА). Диаметр пор после селективного травления барьерного слоя составлял 70; 50–75; 100–200 нм для толщин матриц 1,3–2,5; 70,0; 13,5–60,0 мкм соответственно. Заполнение пор матриц осуществлялось методом электрохимического осаждения Ni и Cu/CoNi. Исследования морфологии, магнитных, электрохимических свойств и удельного сопротивления магнитных структур в матрице проводили методом сканирующей электронной микроскопии, вибрационной магнитометрии, вольтамперометрии (линейная поляризация) и четырехзондовым методом соответственно. Исследование магнитных характеристик Ni-нанопроволок показало, что нанопроволоки в МПАОА обладают ферромагнитными свойствами, коэрцитивная сила достигает более 750 кЭ, а коэффициент прямоугольности – до 0,65. Изучение экспериментальных поляризационных кривых позволило сделать вывод, что МПАОА не только является основой для шаблонного синтеза, но и выполняет защитные функции. Многослойные Cu/CoNi нанопроволоки в матрицах МПАОА характеризуются отрицательным гигантским магнитосопротивлением (ГМС), которое критически зависит от соотношения «длина/толщина» нанопроволок, количества слоев и их толщины, качества границ раздела чередующихся слоев, химической чистоты. Результаты исследований продемонстрировали перспективность применения матриц из пористого анодного оксида алюминия в качестве основы для шаблонного синтеза функциональных ферромагнитных наноматериалов для использования в биомедицине, сенсорике, микро- и наноэлектронике.
Two-step electrochemical anodization was used for obtaining matrices based on porous anodic alumina (MPAA). Three series of experimental samples were made: 1 – PAAM with thickness 1.3–2.5 μm and 70 nm diameter, 2 – 70.0 μm thickness and 50–75 nm diameter and 3 – 13.5–60.0 μm thickness and 100–200 nm diameter. The pore filling of MPAA was realized using electrochemical deposition. As a result Ni nanopillars, Ni and multilayered Cu/CoNi nanowires were formed. The scanning electron microscopy, vibrating magnetometry, voltammetry techniques and four-probe method were used for experimental samples investigations. The magnetic characteristics of Ni nanowires showed that nanowires in MPAA have ferromagnetic properties, since the coercitivity riches up to 750 kOe and squareness ratio up to 0.65. The study of the electrochemical behavior of the Ti/Al2O3/Ni nanocomposite material in the potential range from –450 to +450 mV in 0.9 % NaCl aqueous solution demonstrated its high corrosion resistance properties. The correlation of the GMR of multilayered Cu/CoNi nanowires to the topological parameters of MPAA, the number of layers, the MPAA and partial layers thickness, and chemical purity has been determined. Thus, it has been demonstrated the prospects of use of matrices based on porous anodic alumina as a base material for the template synthesis of functional ferromagnetic nanomaterials for various practical applications.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.