علی آفتابی هرسینی

در این پایان نامه، تاثیر نسبت طول به قطر بر ویژگی‌های مغناطیسی یک نانوسیم‌کبالت با سطح مقطع مربعی مورد بررسی قرار گرفته است. نانوسیم‌های کبالت با به دلیل ویژگی‌های مغناطیسی مطلوب جهت کاربرد‌های گوناگون به ویژه کاربرد در محیط‌های ضبط مغناطیسی به چگالی ذخیره‌سازی بالا، در سال‌های اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده‌اند. از آنجا که برای ضبط مغناطیسی علاوه بر چگالی ذخیره‌سازی بالا، ماندگاری و امکان نوشتن و خواندن راحت اطلاعات از اهمیت بالایی برخوردار است در نتیجه ویژگی‌های استاتیک مغناطیسی محیط بسیار مهم خواهد بود. در این پایان نامه تاثیر نسبت طول به قطر بر ویژگی‌های مغناطیسی یک نانوسیم کبالت در قطرهای گوناگون با شبیه‌سازی به روش میکرومغناطش مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور حقله پسماند مغناطیسی برای یک نانوسیم کبالت در طول‌ها و قطرهای گوناگون شبیه‌سازی شده. نتایج نشان می‌دهد که در حالت کلی برای قطرهای مختلف با افزایش نسبت طول به قطر میدان وادارندگی و همچنین مغناطش پسماند نانوسیم کبالت افزایش می‌یابد. همچنین نتایج به دست آمده بیانگر آن است که تغییرات میدان وادارندگی و مغناطش پسماند با افرایش قطر افزایش می‌یابد. همچنین بررسی تاثیر افزایش قطر در نسبت‌های ابعادی ثابت نشان داد که با افزایش قطر نانوسیم میدان وادارندگی و مغناطش پسماند نانوسیم کاهش می‌یابد. نتایج بیانگر آن است که تغییرات میدان وادارندگی با افزایش قطر نانوسیم در نسبت‌های ابعادی مختلف تقریباً یکسان است در حالی که تغییرات مغناطش پسماند با افزایش قطر در نسبت‌های ابعادی کوچک‌تر بیشتر است.

این پایان نامه به ساخت و بررسی خواص مغناطیسی نانوسیم های آلیاژی آهن-کروم می پردازد. نانوسیم ها در قالب اکسید آندی آلومینیوم با روش الکتروانباشت تحت جریان متناوب ساخته شدند. با انجام مراحل چربی زدایی، تابکاری، الکتروپولیش و آندایز دو مرحله ای لایه ی اکسید آلومینیوم متخلخل با حفره های منظم ایجاد شد. در این حفره ها نانوسیم های آلیاژی با نسبت های مختلف آهن و کروم انباشت شدند. ساختار بلوری نمونه ها توسط دستگاه طیف سنج پراش اشعه X و خصوصیات مغناطیسی نانوسیم ها توسط دستگاه مغناطوسنج نیروی گرادیان اتمی (AGFM) تحلیل شدند. نتایج نشان می دهد که با افزایش غلظت کروم در محلول انباشت میدان وادرندگی از 1513Oeبه 1186Oe کاهش می یابد. برای بررسی اثر تابکاری بر روی خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نمونه ها درمحدوده دمایی 300C تا ̊625C تابکاری شدند. با افزایش دمای تابکاری میدان وادرندگی برای تمام نمونه ها افزایش یافت. این افزایش را می توان به کاهش مکانیکی و افزایش نظم در شبکه بلوری نسبت داد. میدان وادرندگی نانوسیم Fe92.5 Cr7.5 در طی تابکاری از 1270Oe تا 1560Oeو نسبت مربعی آن از 0.84 تا افزایش یافت. برای بررسی اثر بسامد انباشت بر خواص مغناطیسی نانوسیم ها، نانوسیم آلیاژی Fe92.5 Cr7.5 در بازه بسامد 50Hz تا 600Hz ساخته شد. بیشترین مقدار میدان وادرندگی (1700Oe) برای نانوسیم انباشت شده با بسامد 600Hz بدست آمد.

بدون تردید فعالیت های انجام شده در زمینه نانوسیم های مغناطیسی و فعالیت های مشابه انجام شده در این زمینه، در راستای دست یابی به حافظه های مغناطیسی با چگالی ذخیره ی اطلاعات بالا می باشد. لذا تمامی ویژگی های مورد بحث، با توجه به این هدف مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفت. آرایه ها ی نانوسیم های مغناطیسی الکتروانباشت شده در قالب های نانو حفره دار توجه و تلاش های تحقیقاتی بسیار زیادی را در سال های اخیر به خود جلب کرده اند. از آنجا کا نانوسیم های Co کاربرد موثری در دستگاه های ثبت مغناطیسی عمودی دارند. بنابراین محققان بدنبال این هستند تا وادارندگی مربوط به نانوسیم های Co را تغییر دهند، بطوریکه برای دستگاه های ثبت مغناطیسی قابل استفاده باشند. تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان داده است که افزودن یک ماده فرومغناطیس دیگر مانند Fe همواره خواص مغناطیسی کبالت را افزایش می دهد ولی محققان در بسیاری از مواقع به دنبال یک ماده غیر مغناطیسی مانند مس، روی، کروم و... به آرایه های مغناطیسی کبالت می تواند، روش خوبی برای تنظیم خواص مغناطیسی باشد. ما در این پروژه بر آن بودیم تا با ساخت نانوسیم های کبالت- کروم و بررسی خواص مغناطیسی آن ها، سهم ناچیزی در راستای پیشبرد این هدف داشته باشیم. بنابراین اقدام به تولید آرایه ای از نانوسیم های کبالت- کروم درون قالب های اکسید آلومینیوم حفره دار با روش الکتروانباشت متناوب کردیم. در این کار ، اثر شرایط ساخت نظیر فرکانس، ولتاژ، نمک و... بر چگونگی انباشت نمونه کبالت- کروم و هم چنین اثر تابکاری و افزودن آلیاژ غیر مغناطیسی کروم بر میکروساختار و خواص مغناطیسی نانوسیم های الکتروانباشت شده را مطالعه کردیم. نمونه های ساخته شده با استفاده از مغناطوسنج نیروی گرادیان اتمی (AGFM) آنالیز شدند.