Команда химиков из Brown University (США) придумали простой способ синтеза наностержней и нанопроволок из FePt. Упорядоченные массивы подобных частиц могут быть использованы для создания устройств магнитной записи информации нового поколения, однако до сих пор их получение было сопряжено с довольно большими трудностями.

Наноструктуры были получены при восстановлении Pt(acac)₂ и термическом разложении Fe(CO)₅ в присутствии ПАВ (олеиламин) и растворителя (октадецен). Было обнаружено, что увеличение содержания ПАВ приводит к удлинению частиц. При соотношении ПАВ:растворитель = 3:1 получались частицы длиной 100 нм, а при равном содержании – 20 нм. Исследователи полагают, что молекулы ПАВ образуют защитное покрытие вокруг растущей частицы, что способствует их удлинению.

Микрофотографии ПЭМ наночастиц Fe55Pt45: 200 нм (a), 50 нм (b), 20 нм ©. ПЭМ высокого разрешения двух нанопроволок (d).

Разработанная методика позволяет получать вытянутые частицы длиной от 20 до 200 нм, при этом размер частиц легко регулируется соотношением растворителя и поверхностно-активного вещества. Помимо длины можно контролировать состав. Диаметр частиц составлял 2–3 нм. Тот же метод был успешно применен для синтеза частиц CoPt, и ученые полагают, что подобным образом можно получать частицы и других составов.

Поиск новых подходов к созданию устройств магнитной записи информации выглядит очень актуальным, т.к. по прогнозам экспертов нынешние технологии полностью исчерпают себя к 2010 году. Для увеличения плотности записи необходимо уменьшить размер области, соответствующей биту информации. При этом в этой области должно находиться достаточное количество ферромагнитных частиц для создания детектируемого сигнала.

Самосборка упорядоченных структур из 50 нм нанопроволок.

Магнитные наностержни и нанопроволоки обладают одноосной магнитной анизотропией, т.е. их можно намагнитить только вдоль оси частицы. Тогда направления магнитного поля «вверх» и «вниз» будут отвечать нулю и единице соответственно в двоичной записи информации. Упорядоченный массив таких частиц может стать основой высокоплотного устройства хранения информации. Не исключены и другие приложения. Например, стабильные и биосовместимые частицы FePt могут быть использованы в медицине.

Работа была опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition (http://dx.doi.org/…ie.200702001).