Microsistemi e materiali magnetici Parma 10-11 Ottobre 2003

Materiali nanogranulari

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

Unità : - Politecnico di Torino

TorinoNapoliFerraraBolognaL’Aquila

-Galileo Ferraris

- ISM/Roma –CNRISMITMC

- IMEM/CNRIMEM-Sez.ParmaIMEM-Sez. ISM/Bologna

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Unità: ISM - CNR

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

- Deposizione PLD di film CoPt, come mezzi per registrazione magnetica.

- Cluster di nanoparticelle metalliche disperse in matrice polimerica (cluster di Co, Fe, Ni in polistirene)

- Studio dei processi di switching della magnetizzazione e loro dipendenza dalle caratteristiche microstruturali(cicli di isteresi, curve di rimanenza, curve di rilassamento

della magnetizzazione).

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Unità: Galileo Ferraris

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

- Preparazione di materiali magnetici granularidi tipo bulk (nastri) mediante raffreddamento ultrarapido (planar flow casting):

Cu-Co, Cu-Fe-Ni

- studio delle proprietà magnetiche e di magnetotrasporto: effetto dei trattamenti termici

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TEMATICA 1

FIRB

Studio delle proprietà di magnetotrasporto in multistrati granulari a base di Co: Co-Au, Co-Cu

- Studio della dipendenza delle proprietà dimagnetotrasporto dalla dimensione dei cluster magnetici e dalla natura dello spacer non magnetico

- Upgrading della apparecchiatura di sputtering (variazione della temperatura di deposizione fino a 500 C con un nuovo substrato)

Unità: IMEM-CNR

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Unità: Politecnico di Torino

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

1) Sistemi nanogranulari core/shell (Fe/FeOx, ….) prodotti mediante IGC

1) Materiali magnetici ad alta anisotropia (film di leghe CoPt) per registrazionemagnetica ad alta densità

1. Nanoparticelle di Ni; materiali naocompositi costituite da particelle magnetiche in matrice elastomerica

1. Modellistica ed applicazioni in sensori ed attuatori delle proprietà elastomagnetiche dei compositi metallo/matrice elastomerica.

5) Modellizzazione delle curve di magnetoresistenza isotropa negativa insistemi a range di correlazione magnetica nanometrica

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Politecnico di Torino

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

1) Sistemi nanogranulari metallici

a) Effetti della cinetica dei trattamenti termici sulle proprietà magnetiche e magnetoresistive di materiali granulari metallici

b) Studio del comportamento magnetico in prossimità della transizione superparamagnetismo – ferromagnetismo

a) Effetto della dispersione dimensionale dei nanocristalli magnetici sulla dipendenza del campo coercitivo dalla temperatura

b) Effetto delle interazioni magnetiche tra particelle sulle proprietà magnetiche e magnetoresistive

1. Dipendenza delle proprietà magnetiche e magnetoresistive dalla concentrazione delle specie magnetiche

f) Studio della struttura magnetica dei sistemi granulari mediante spettroscopia Mossbauer e diffrattometria neutronica a basso angolo polarizzati e non

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Facilities

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

Preparazione dei materiali

- Film: sputtering (RF, DC), PLD, dip coating, spin coating, Langmuir Blodget, elettrochimica

- Nastri: planar flow casting

-Polveri (nanoparticelle, compositi): IGC, sintesi chimica da precursori organici, sol-gel…); mulini

FIRBUpgrading sputtering IMEM

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Facilities

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

Caratterizazione morfologica e strutturale

-Raggi X (diffrattometria, riflettometria)

-SEM, TEM, STM, AFM

-XPS, XAFS

-DSC

- Spettroscopia meccanica

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Facilities

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

Studio delle proprietà magnetiche

Magnetometri : SQUID, VSM, AGFM, EstrazioneSuscettometro ACAnalisi termomagneticaMFMMagnetootticaMossbauer

FIRBAGFM (IEN), SQUID(Torino-FE), VSM vettoriale (ISM),Microscopio KERR, MFM (Torino-Poli)

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Obiettivi

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

1) Film granulari in matrice metallicaa) Ottimizzazione delle proprietà fisiche ai fini delle applicazionib) Descrizione coerente ed unitaria del fenomeno della GMRo di prossimità in sistemi granulari; comprensione della dipendenza

della GMR dalle proprietà elettroniche-strutturali (dimensioni particelle, Interazioni interparticelle, concentrazione)e verifica della

validità dei modelli teoricic) Studio degli effetti di non collinearità magnetica, presenti sulla superficie delle particelle metalliche ferromagnetiche monodominio, sulla GMR

Torino (Poli, FE), IEN, IMEM• Film granulari in matrice non metallica

a)Ottimizzazione delle proprietà fisiche ai fini delle applicazioni b) Studio dei meccanismi che determinano la dipendenza della magnetoresistenza dalla temperatura e dal voltaggio di bias

Torino (FE)

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Obiettivi

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

3) Realizzazione di materiali nanocompositi, costituiti da particelle metalliche in matrice elastomerica, con minore dimensione delle particelle e migliore selezione della loro forma (aciculari) per ottimizzare l’accoppiamento magnetoelastico. Modellistica.Indagine sulle potenziali applicazioninel settore areonautico (materiali funzionali a controllo di forma) e/o biomedico (sensori non invasivi)Torino(NA), ISM

4) Sintesi mediante IGC di nanoparticelle core/shell metallo/ossido (Co,Ni,Cr) Comprensione degli effetti exchange bias (interfaccia metallo/ossido) e di interazioni interparticelle. Exchange bias in multistrati Co-CoOTorino(BO, L’AQ)), ISM

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Obiettivi

ISOAP 1

TEMATICA 1

FIRB

5) Film di leghe metalliche ad alta anisotropia come mezzi per la registrazione magnetica ad alta densità. a) Ottimizzazione delle condizioni di deposizione PLD di film CoPt per ottenere la fase tetragonale (fct) ad alta anisotropia magnetica.

b) Comprensione dei meccanismi di inversione della magnetizzazione e della loro dipendenza dalle caratteristiche microstrutturali.ISM, Torino(BO, L’AQ), IEN

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Sensori e microattuatori micromagnetici

ISOAP 1

WORKPACKAGE 1

FIRB

Sensori di deformazione statica e dinamicaParticelle metalliche (asimmetriche) in matrice elastomerica(Ni, Co, Fe in silicone)

Sensori magnetoresistiviMateriali granulari Co-Cu, FeNiCu…..

3

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Materiali per registrazione magnetica

ISOAP 1

WORKPACKAGE

FIRB

Film CoPt ad alta anisotropia Deposizione PLD, studio dei meccanismi di inversione della magnetizzazione