Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid - Materials Science ...
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1. ”Arrays” <strong>de</strong> nanohilos magnéticos<br />
Palabras clave: nanohilos magnéticos, membranas <strong>de</strong><br />
alúmina, anodización y electro<strong>de</strong>posición<br />
Recientemente la fabricación <strong>de</strong> nanoestructuras ha<br />
generado un gran interés <strong>de</strong>bido a sus posibles aplicaciones,<br />
como por ejemplo grabación magnética (memorias<br />
magnéticas <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsidad). Hoy en día, los discos<br />
duros comerciales alcanzan <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> área <strong>de</strong><br />
10.1 Gbits/in 2 , pero con estos “arrays” <strong>de</strong> nanohilos<br />
magnéticos podríamos obtener <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> área <strong>de</strong><br />
alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 300 Gbits/in 2 . Membranas con poros<br />
hexagonalmente or<strong>de</strong>nados son preparadas mediante<br />
un “doble proceso <strong>de</strong> anodización”. Los nanohilos magnéticos<br />
son crecidos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los nanoporos <strong>de</strong> las<br />
membranas <strong>de</strong> alúmina usando un método <strong>de</strong> electro<strong>de</strong>posición<br />
“pulsada”. De este modo po<strong>de</strong>mos obtener<br />
nanohilos con diferentes diámetros (30 a 100nm.) y<br />
distancias entre ellos (100 a 500nm.). El comportamiento<br />
magnético <strong>de</strong> los “arrays” <strong>de</strong> nanohilos son<br />
investigados mediante las técnicas SQUID y VSM, existentes<br />
en el instituto. En paralelo con la fabricación y<br />
caracterización <strong>de</strong> las muestras son <strong>de</strong>sarrollados<br />
mo<strong>de</strong>los teóricos con el fin <strong>de</strong> ayudar en la interpretación<br />
<strong>de</strong> los resultados así como en la optimización <strong>de</strong>l<br />
proceso <strong>de</strong> su fabricación.<br />
1. ”Arrays” of magnetic nanowires<br />
Keywords: arrays of magnetic nanowires, alumina<br />
membrane, anodization and electro<strong>de</strong>position<br />
The fabrication of nanoscale structures has recently<br />
attracted much interest owing to their possible uses,<br />
for example, high-<strong>de</strong>nsity magnetic memories.<br />
Nowadays, hard disks with a areal <strong>de</strong>nsity of<br />
10.1Gbits/in 2 are commercially available. This “Arrays”<br />
of magnetic nanowires could give rise to an areal <strong>de</strong>nsity<br />
of about 300 Gbits/in 2 . Hexagonally or<strong>de</strong>red<br />
porous alumina membranes are prepared by a two-step<br />
anodization process. The magnetic nanowires are<br />
grown into nanopores of alumina membranes using the<br />
“pulsed electro<strong>de</strong>position” method. By this method one<br />
can get nanowires with different diameter (30<br />
to100nm.) and distance between nanopores (100 to<br />
500nm.). The magnetic behaviour of the nanowires<br />
array are investigated using the institute facilities like<br />
SQUID and VSM magnetometry. In parallel with the<br />
fabrication and characterization of the samples, theoretical<br />
mo<strong>de</strong>ls are in constant <strong>de</strong>velopment to help the<br />
results interpretation and also to optimize the fabrication<br />
procedure.<br />
1. J. Velázquez and M. Vázquez; IEEE Trans Magn 38 (2002) 2477-2479<br />
2. C. Luna, P. Morales, J. C. Serna and M. Vázquez; Nanotechnology (in press)<br />
Proyectos:<br />
Magnetostrictive bi-layers for multifunctional sensor families. Código: Growth, GRD1-2001-40725, Período: 1/4/2002 - 30/3/2005,<br />
Fuente <strong>de</strong> financiación: CE, Importe total (euros): 120.000 (1º año), Investigador Principal: Vázquez Villalabeitia, M., Investigadores:<br />
Zhukov, A.; Pirota, K.<br />
2. Microhilos magnéticos<br />
Palabras clave: biestabilidad magnética, efecto GMI,<br />
magnetostricción<br />
Se estudian microhilos magnéticos ricos en Fe, Co con<br />
estructura metaestable (amorfa, nano y micro- cristalina)<br />
obtenidos por solidificación ultrarrápida sobre agua<br />
en rotación y por extracción. El diámetro <strong>de</strong> los hilos<br />
varia entre 1 y 120 micras aproximadamente. Se investigan<br />
fenómenos como el <strong>de</strong> magnetoimpedancia<br />
gigante (variaciones <strong>de</strong> la impedancia <strong>de</strong> hasta el 800%<br />
en campos estáticos <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Oe) en muestras<br />
<strong>de</strong> baja magnetostricción. En aquellas que poseen alta<br />
magnetostricción se estudia las fluctuaciones <strong>de</strong>l<br />
campo <strong>de</strong> inversión en función <strong>de</strong> la temperatura, así<br />
como un nuevo efecto recientemente <strong>de</strong>scubierto que<br />
consiste en la rotación y levitación observada en hilos<br />
en presencia <strong>de</strong> un campo magnético alterno (frecuencia<br />
<strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> kHz).<br />
2. Magnetic microwires<br />
Keywords: magnetic bistability, GMI effect,<br />
magnetostriction<br />
Microwires obtained by rapid solidification techniques<br />
having diameter from around 1 to 120 micron. Those<br />
having vanishing magnetostriction are investigated<br />
concerning the giant magnetoimpedance effect which<br />
is of particular interest for magnetic field sensor <strong>de</strong>vices.<br />
Our interest on those with large magnetostriction<br />
lies in the study of the fluctuations of the switching<br />
field as a function of temperature, as well as the novel<br />
effect consisting of the field induced rotation and levitation<br />
of magnetostrictive wires.<br />
1. M Vázquez, Y.F. Li and D.X. Chen; J. Appl. Phys. 91 (2002) 6539-6544<br />
2. C. Gómez-Polo, P. Marín, L. Pascual, A. Hernando and M. Vázquez; Phys. Rev. B 65 (2002) 24433-2438<br />
3. V. Zhukova, N. A. Usov, A. Zhukov, J. González; Phys. Rev. B 65 (2002) 134407-1-134407-7<br />
Proyectos:<br />
Magnetotransporte en función <strong>de</strong> la frecuencia: <strong>de</strong>l magnetismo <strong>de</strong> volumen al <strong>de</strong> superficie. Código: MAT2001-0082-C04-02,<br />
Período: 1/1/2002 - 30/6/2003, Fuente <strong>de</strong> financiación: MCyT, Importe total (euros): 80.000 (1º año), Investigador Principal: Batallan<br />
Casas, F., Investigadores: Vázquez Villalabeitia, M.; Zhukov, A., Becarios y Doctorandos: Navas, D.<br />
Firma magnetoelástica: Desarrollo <strong>de</strong> sensores magnetoelasticos para la i<strong>de</strong>ntificación y autentificación <strong>de</strong> firma empleando microhilos<br />
magnéticos como elementos sensores. Código: PETRI 95-0594-OP, Período: 20/5/2002 - 20/5/2003, Fuente <strong>de</strong> financiación:<br />
MCyT, Importe total (euros): 40.000, Investigador Principal: Vázquez Villalabeitia, M. Investigadores: Zhukov, A., Becarios y<br />
Doctorandos: Provencio, M.<br />
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