Imagens SEM de microfios. Crédito:10.1016 / j.jmmm.2018.12.017
Microfios ferromagnéticos amorfos são finos, fios revestidos de vidro usados na fabricação de etiquetas magnéticas de segurança e na medicina. Uma equipe de físicos da Immanuel Kant Baltic Federal University e MISIS controlou suas propriedades ajustando o estresse mecânico interno. Seu artigo foi publicado no Jornal de magnetismo e materiais magnéticos .
Suas propriedades estáticas e dinâmicas de microfios tornaram-se recentemente o foco de estudos, porque esses materiais são fáceis e baratos de produzir, e suas propriedades magnéticas exclusivas podem ser facilmente gerenciadas durante a fabricação e no processamento da amostra. Atualmente, microfios são amplamente usados em etiquetas magnéticas de segurança, detectores, e na medicina para criar o estado de hipertermia.
Microfios amorfos podem ficar magnetizados. Eles também têm uma estrutura de domínio que consiste em diferentes domínios com direções de magnetização opostas. A fronteira entre eles é chamada de parede de domínio. Existem dois mecanismos usados para remagnetizar objetos ferromagnéticos - propagação da parede de domínio e rotação do vetor de magnetização. Microfios ferromagnéticos amorfos fabricados a partir de ligas ricas em Fe são remagnetizados usando propagação de parede de domínio. O controle deste processo é de interesse tanto do ponto de vista científico quanto prático. Sua dinâmica pode ser regulada pela escolha da composição da liga e do regime de fabricação. A combinação desses fatores forma a distribuição das tensões mecânicas internas em um núcleo de metal que, por sua vez, determina a estrutura micromagnética e a dinâmica de propagação da parede de domínio.
Contudo, é difícil produzir um microfio com propriedades mecânicas especificadas. Uma equipe de cientistas da Immanuel Kant Baltic Federal University analisou a aplicação de tensão em um núcleo de metal durante a fabricação de microfios com diâmetros semelhantes. Para fazer isso, eles examinaram amostras em diferentes estados:imediatamente após a fabricação, após a remoção do vidro, e após recozimento adicional (aquecer um material até certa temperatura e mantê-lo por um período de tempo necessário seguido de resfriamento gradual até a temperatura ambiente).
"Descobrimos que as tensões residuais nos fios com composição idêntica são determinadas não apenas por sua geometria, como supúnhamos. Voltamos ao básico do processo e demonstramos a importância da escolha da tecnologia de produção. Também mostramos diferenças nas tensões internas de fios semelhantes e sua influência considerável nas propriedades magnéticas estáticas e dinâmicas dos materiais, "disse Valeria Rodionova, um co-autor do artigo, e chefe do laboratório de novos materiais magnéticos da Universidade Federal do Báltico.
O estudo irá melhorar a compreensão das propriedades dos microfios ferromagnéticos amorfos e ampliar as áreas de seu uso (por exemplo, em aplicações que requerem controle de propagação de parede de domínio, bem como em dispositivos de gravação e leitura de dados).