CAPITOLUL 1: Stadiul actual al cercet ărilor privind fenomenele de magneto-transport în material e magnetice nanostructurate 1.1 Efectul… [600952]

Cuprins

iCUPRINS
INTRODUCERE
CAPITOLUL 1: Stadiul actual al cercet ărilor privind fenomenele de
magneto-transport în material e magnetice nanostructurate
1.1 Efectul magnetorezistiv anizotrop (AMR) în eș antioane masive
feromagnetice…………………………………………………………………………………………………… …….6
1.2 Cercetă ri actuale privind efectul de magnetorezisten ță gigant (GMR) în
materiale magnetice nanostructurate…………………………………………………………………………10
1.3 Studii privind efectul de magnetorezisten ță de tunelare (TMR) în materiale
magnetice nanostructurate………………………………………………………………………………………22
1.4 Stadiul actual al cercet ărilor privind prepararea prin metode electrochimice
a materialelor nanostructurate pe baz ă de nichel, cobalt și aliaje ale acestora…………………28

CAPITOLUL 2: Consideraț ii privind depunerea electrolitic ă a metalelor
și aliajelor și metode de caracterizare a na nostructurilor utilizate în tez ă
2.1 Aspecte generale privind depunerile electrochimice……………………….. ……….34
2.2 Comportarea unui metal în solu ție. Stratul dublu electric la interfa ța metal-
soluție……………………………………………. …………………………………………………………………………36
2.2.1 Poten țialul de electrod……… …………….. ………………………………………..36
2.2.2 Stratul dublu electric la interfa ța metal-solu ție……………. ………… …….38
2.3 Teoria creș terii bi- ș i tridimensionale a electrodep unerilor………………………..39
2.4 Metode și tehnici de caracterizare a nanostr ucturilor electrodepuse studiate
în cadrul tezei………………………………………………………………………………………………………..42
2.4.1 Caracterizarea morfologic ă și structural ă a straturilor sub țiri………………….42
2.4.1a Determinarea morfologiei și compozi ției straturilor sub țiri prin
microscopie electronic ă de baleiaj (scanare) – SEM/EDAX………………………………42
2.4.1b Determinarea morfologiei straturilor sub țiri prin microscopie de
forță atomică (AFM)………………………………………………………………………43
2.4.1c Determinarea compozi ției straturilor sub țiri prin spectroscopie
fotoelectronic ă de raze X (XPS)…………………………………………………………..45
2.4.1d Determinarea structurii cristaline a straturilor sub țiri prin difrac ție de
raze X (XRD)………………………………………………………………………………………………………..47
2.4.2 Caracterizarea magnetic ă a straturilor sub țiri………………………………………..48

Cuprins

ii 2.4.2a Detereminarea ca racteristicilor magnetic e ale straturilor sub țiri prin
metoda magnetometrului de torsiune………………………………………………………………………..48
2.4.2b Dete rminarea caracteristicilor ma gnetice ale straturilor sub țiri prin
trasarea ciclului de histerezi s în curent alternativ…………………………………………52

CAPITOLUL 3: Cercetări privind prepararea nanostructurilor pe baz ă
de Co, Ni și aliaj Co-Ni conț inând N sau Mo ca elemente adi ționale
3.1 Prepararea nanostructurilor pe baz ă de Co, Ni și aliaj Co-Ni………………….54
3.1.1 Studiul proceselor electrochi mice la depunerea straturilor sub țiri de
Co, Ni și Co-Ni prin voltametrie………………………………………………………………………………57
3.1.2 Contribu ții la studiul procesului de electrodepunere a
nanostructurilor granulare de Co-Ni-N sub form ă de straturi sub țiri……………………………..59
3.2 Contribuț ii la studiul procesului de elec trodepunere a nanostructurilor de
Co-Ni sub form ă de straturi sub țiri conținând Mo ca element adi țional…………………………67
3.3 Studii privind elec trodepunerea nanostructurilor de Co-Ni și Co-Ni-N sub
acțiunea unui câmp magn etic extern…………………………………………………………………………71
Concluzii…………………………………………………………………………………………………….73

CAPITOLUL 4: Caract erizarea morfologică și structural ă a
nanostructurilor con ținând azot sau molibden ca elemente de adi ție
4.1 Caracterizarea morfologic ă și structural ă a nanostructurilor preparate
electrochimic………………………………………………………………………………75 4.1a Determinarea morfologiei și compozi ției straturilor sub țiri pe baz ă
de Co, Ni ș i Co-Ni con ținând N ca impurităț i, prin microscopie electronic ă de baleiaj
(SEM/EDAX)………………………………………………………………………………75
4.1b Determinarea morfologiei și compozi ției straturilor sub țiri pe baz ă
de Co-Ni-Mo prin microscopie electronic ă de baleiaj (SEM/EDAX)…………………….90
4.1c Studiul morfologiei straturilor sub țiri pe baz ă de Co-Ni-Mo prin
microscopie de for ță atomică (AFM)…………………………………………………….100
4.1d Cercet ări privind efectul câmpului magnetic asupra morfologiei
nanostructurilor pe baz ă de Co-Ni-N…………………………………………………….103
4.2 Determinarea compozi ției straturilor sub țiri de Co-Ni-N prin spectroscopie
de fotoelectroni (XPS)……………………………………………………………………107

Cuprins

iii4.3 Determinarea compozi ției straturilor sub țiri de Co-Ni-Mo prin
spectroscopie de fotoelectroni (XPS)…………………………………………………….113
4.4 Caracterizarea prin difrac ție de raze X a structurilor granulare Co-Ni-N depuse
pe substrat de aluminiu ………………………………………… ………………………….117
4.5 Rezultate experimentale privind propriet ățile optice ale st raturilor sub țiri de
Co-Ni con ținând Mo ca element adi țional…………………… …………………………….120
4.6 Corelarea și interpretarea rezultatelor ob ținute în urma caracteriz ării
morfologice și structurale a straturilor sub țiri de Co-Ni-N și Co-Ni-
Mo……………………………………………………………………………………………………………………..122

CAPITOLUL 5: Cercet ări privind propriet ățile magnetice ale nanostructurilor pe
bază de Co-Ni-N și Co-Ni-Mo preparate electrochimic
5.1 Studiul propriet ăților magnetice pentru nanostructurilor pe baz ă de Co-Ni-N
5.1.1 Ciclurile de histerezis și susceptibilitatea magnetic ă în cazul
nanostructurilor de Co-Ni-N………………………………………………………………………………….125
5.1.2 Caracterizarea magnetic ă a nanostructurilor pe baz ă de Co-Ni-N prin
magnetometrie de torsiune…………………………………………………………………………………….129
5.2 Rezultate experiment ale privind proprietăț ile magnetice ale straturilor
subțiri pe bază de Co-Ni-Mo………………………………………………………………………………….135
5.3 Studii privind influen ța câmpului magnetic asupra propriet ăților magnetice
ale straturilor sub țiri de Co-Ni-N……………………………………………………………………………137
5.4 Corelarea și interpretarea rezultatelor ob ținute în urma m ăsurătorilor
magnetice pentru nanostructurile pe baz ă de Co-Ni con ținând N sau Mo ca
impurități…………………………………………………………………………………………………………….143

CAPITOLUL 6: Cercet ări privind fenomenele de magneto-transport în nanostructuri
pe bază de Co-Ni-N și Co-Ni-Mo
6.1 Rezultate experimentale privi nd efectul TMR în straturi sub țiri de Co-Ni-N
6.2 Studiul efectului magnetor ezistiv în straturi sub țiri de Co-Ni-Mo……….153
6.3 Corelarea rezultate lor privind caracter isticile de magneto-t ransport cu datele
privind structura, morfologia și condițiile de preparare………………………………….155
Concluzii
Bibliografie
Anexe