Síntesis y caracterización de nanopartículas de ferrita de cobalto obtenidas en una plantilla de alúmina porosa bajo condiciones de confinamiento

Abstract

En este trabajo se reporta la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de CoFe2O4 que crecen en condiciones de confinamiento. Estas condiciones se logran al infiltrar una solución acuosa con los iones precursores de interés en una plantilla de alúmina anódica nanoporosa. Se estudian la morfología, composición química, estructura cristalina y las propiedades magnéticas del material sintetizado. Los resultados obtenidos revelan la formación de nanopartículas magnéticas aglomeradas con forma elipsoidal dentro y en la superficie del sustrato poroso. Debido al efecto de confinamiento, las fases sintetizadas dentro de los poros son diferentes de aquellas obtenidas en condiciones ambiente. Una comparación cuantitativa entre las anisotropías magnetocristalina y la de forma permite entender la invariancia de las curvas de histéresis respecto a la dirección como se aplica el campo magnético. El comportamiento superparamagnético de los aglomerados de nanopartículas se analiza por medio de curvas M vs. T a diferentes campos aplicados.

In this paper the synthesis and characterization of magnetic CoFe2O4 nanoparticles growing under confinement conditions is reported. These conditions are achieved by infiltrating an aqueous solution with the precursor ions of interest in a nanoporous anodic alumina template. Morphology, chemical composition, crystal structure and magnetic properties of the synthesized material are studied. The results show the formation of agglomerated magnetic nanoparticles with ellipsoidal shape within and on the surface of the porous substrate. Due to the confinement effect, the phases synthesized into the pores are different of those obtained at room conditions. A quantitative comparison between magnetocrystalline and shape anisotropies allow to understand the invariance of the hysteresis curves to the direction as the magnetic field is applied. The superparamagnetic behavior of the agglomerates of nanoparticles is analyzed by curve M vs. T applied to different fields.