الکتروانباشت، مشخصه یابی و مطالعه ی مغناطیسی لایه های نانو ساختار آلیاژی و چند لایه ای آهن-کبالت-مس

الکتروانباشت یکی از روش های لایه نشانی است که امکان رشد لایه های آلیاژی، تک لایه و بس لایه ای را در شرایط طبیعی دما و فشار فراهم می کند. در این پروژه لایه های نازک آلیاژی fe-co بر روی زیرلایه cu به روش الکتروانباشت در مد کرونوکولومتری ((chc و تحت پتانسیل ثابت در الکترولیت تک حمام انباشت شدند. با استفاده از ولتامتری چرخه ای (cv) ولتاژ شروع انباشت لایه های آلیاژی مشخص شد. با استفاده از آنالیز xrd، edx و sem خواص ساختاری و ویژگی این لایه ها مورد برررسی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از xrd نشان داد که با افزایش غلظت کبالت در الکترولیت ساختار لایه های انیاشت شده از شش گوشی به مکعبی تغییر پیدا می کند. آنالیز edx مربوط به سه نمونه تهیه شده با سه الکترولیت متفاوت نشان می دهد که ضمن ثابت بودن غلظت آهن در الکترولیت (1./. مولار) با افزایش غلظت عنصر کبالت (1./.، 5./. و 1/. مولار)، درصد وزنی و اتمی این عنصر در لایه نازک انباشت شده افزایش می یابد. تصاویر sem برای نمونه های با ضخامت های مختلف نشان می دهد که با افزایش ضخامت، اندازه ی دانه ها افزایش یافته و بزرگ تر می شوند. هم چنین در مورد نمو نه های با الکترولیت های متفاوت با افزایش غلظت کبالت در محلول الکترولیت، به تدریج تعداد دانه های روی سطح افزایش پیدا می کند. نتایج حاصل از agfm نشان می دهد که هم درحالت میدان موازی با سطح نمونه و هم در حالت میدان عمود بر سطح، با افزایش درصد کبالت در لایه نازک انباشت شده مغناطش اشباع و مغناطش پسماند، افزایش، و وادارندگی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. هم چنین محور موازی با سطح نمونه، محور آسان و محور عمود بر سطح نمونه محور سخت می باشد. در ادامه ی این تحقیق لایه های نازک بس لایه ای co-cu/cu و fe-co-cu/cu بر روی زیرلایه au، به روش الکتروانباشت تهیه شدند. با توجه به طیف های xrd بس لایه های co-cu/cuو fe-co-cu/cu مشاهده می شود که جهت گیری اصلی ساختار در تمامی نمونه ها جهت (111) است. نتایج حاصل از آنالیز edx نشان می دهد که با افزایش ضخامت لایه مغناطیسی کبالت در بس لایه های co-cu/cu، درصد کبالت انباشت شده افزایش می یابد. این نتیجه در بس لایه های fe-co-cu/cu نیز قابل مشاهده است. در این بس لایه ها در لایه مغناطیسی، درصد کبالت انباشت شده نسبت به درصد آهن انباشت شده تقریباً دو برابر می باشد. هم چنین در بس لایه های مشابه که فاقد آهن هستند درصد مس انباشت شده کمتر است. آنالیز sem برای بس لایه های co-cu/cu و fe-co-cu/cuنشان می دهد با کاهش ضخامت، چه در مورد لایه های مغناطیسی و چه لایه های غیرمغناطیسی، اندازه ی دانه ها کاهش پیدا می کند. این نتایج همانند نتایج بدست آمده از آلیاژهای fe-co می باشد. هم چنین مشاهده می شود با افزودن آهن به بس لایه ها، اندازه ی دانه ها در شرایط یکسان، کاهش می یابد.