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Contributions à l'étude de l'aimantation des couches électrolytiques de cobalt

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Page 1: Contributions à l'étude de l'aimantation des couches électrolytiques de cobalt

Shor t Notes 1 ~ 6 1

Laboratoire d ' hectric it6, Universit B A. I. Cuza, Jassy Contributions b 1'Btude de l'aimantation des couches Blectro-

lytiques de cobalt Par

I. BURSUC, A . OJOG et V. TUTOVAN

sente on s'occupe de l'aimantation en champ circulaire alter- natif Ha, superpose h un champ longitudinal continu H1, des couchea dlectrolytiques de cobalt deposees sur un fil en cuivre, suivant la f,e.m. induite dans une bobine coaxiale au fil. Nous nous sommes donc occupt? d'un "phdnombne d'inductions mag- ndtiques alternatives" pr6sentd par ces couches. En &me temps, on a tsch6 de voir comment les rdsultats concernant la varia- tion de ce phdnombne avec diffdrents facteurs reflbtent les propridtds magndtiques de ces couches.

Sur un support en cuivre, ayant la forme d'un fil non tbrdu et un diambtre de 0,8 mm, on a ddpos6 la ccuche de co- balt par voie Qlectrolytique. Par le fil on fait passer un courant alternatif d' intensit6 variable, ayant une frequence de 50 Hz. C'est ainsi qu'on rdalise le champ alternatif cir- culaire. b l'aide d'une bobine alimentde en C.C. on realise le champ longitudinal continu. La f.e.m. induite dans la bobine coaxisle, dont les spires sont disposes perpendiculairement $ l'axe du fil, est amplifiee et mise en Bvidence B l'aide d ' u n oscillographe, ou, aprbs le redressement au moyen d'un galvanombtre.

L'installation de travail est pareille B celle qu'on a employde en (1). Les ddp8ts dlectrolytiques ont BtB obtenus d'aprbs la recette (2)

Comme suite B un travail antBrieur (I), dans l'dtude pr4-

CoS04*7H20 195 g

(NHJ $304 92 @;

H20 1000 g

i = 4 A/dmL . L'6paisseur des couches a 6td Bvalude au mogen de la

pes6e et on a effectu6 des ddterminatiom notamment BUT l e s

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IC6 2 physica s t a t u s s o l i d i 4

200

t --. 8 700 L

h

0 5 15 20

couches ayant une dpaisseur d 'environ 600 nm e t 300 nm.

S Q s u l t a t s - a) L'aimantation des couches d l ec t ro ly t iques de cobalt

d6posBes sur des f i l s de substance non ferromagndtique ne peut g t r e mise en Bvidence au moyen de l ' i n s t a l l a t i o n u t i l i s 6 e , s i 12 couche non aimantde e t non ddformee e s t soumise uniquement B l ' a c t i o n d 'un champ c i r c u l a i r e a l t e r n a t i f Ha, t ou t come pour l e s Qchan t i l l ons massifs(3). s i l ' o n applique dgalenient B l a couche un champ long i tud ina l continu HI, a l o r s s e produit " l e phdnomkne d ' inductions magndtiques a l t e rna t ives" .

t i o n s msgndtiques a l t e r n a t i v e s " , - que nous exprimons p a r l a ddv ia t ionw, iiidiqude p a r l e galvanomktre -, en -fonction de 13, pour l e s couches ayant l ' e p a i s s e u r d de 600, 300 e t 1 5 C nm.

Si l ' o n donne .% Hlme va1eu.r p e t i t e , par exemple H1 = $I) e t s i l'on observe l e debut du phdnomhne massif representd p a r la por t ion en grande pente de la courbe, on cons ta te que les va leu r s correspondantes de 13,. sont d ' au tan t p lus grandes que l ' e p a i s s e u r de l a couche e s t p lus p e t i t e , v a r i a n t h peu prbs proportionnellement 8. r.

Les courbes de l a Fig. 1 montrent l e "phdnomhne d'induc-

1

e9t l a composante v e r t i c a l e de l ' i n t e n s i t 6 du champ ne t ique t e r r e s t r e .

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Short Notes Yi6 3

Selon l ' e s q u i s s e du m6- canisme de ce phenomkne (3 ) , ce lu i - c i apparaPt massivement 750. lo rsque l e s va l eu r s de Ha sont surf i s a m e n t grandes pour que l e s domaines d ' a i - mantat i on pui s sen t inver s e r en b loc l e u r a imantat ion e t , en ce cas , l a va leu r de Ha qu i produi t c e t e f f e t s e r a i t .- approximativement 4gale B l a va leur du champ c o e r c i t i f Hc de l a substance. Les va- l e u r s de Ha con-espondant au ddbut du phBnomBne mas- sif sont p lus rapprochees de c e l l e s du 11, quaad l ' i n - t e n s i t e du champ longi tudi - n a l e s t p e t i t e . Les courbes a= f (Ha) B Hl = Hv mbnent, pour f e s couches d 'une Fig. 2 Bpaisseur de 600 e t 300 nn, B des va l eu r s du Hc d ' envi ron 9 e t 17 Oe; ces donn4es cliff&- r e n t bien des va l eu r s GO e t 70 Oe, c i t e e s dans l a l i t d r a t u r e e t correspondant aux m6mes couches (4 ) .

de l a courbe & = f ( H a ) ba i s se en msme temps que l a diminution de 1 '6pa i s seu r de l a couche. Cela prouve que l a s a t u r a t i o n aurait l i e u B des champs Ha d ' au t an t p lus in t enses que l a couche e s t p lus mince. Cet te conclusion n ' a pas encore d t6 v 6 r i f i 4 e en ce cas , puisque on n ' a pu ob ten i r des champs Ha suffisamment grands. L a va leur de Ha e s t l i m i t e e par l ' i n t e n - s i t 6 m a x i m u m du courant a l t e r n a t i f qu i ne modifie pas l a s t r u c t u r e de l a couche par l ' e f f e t ca lor ique . I1 r d s u l t e , des dmes donnges, que l e s couches Blec t ro ly t iques , d'une Bpaisseur d 'environ 150 nm, possbdent encore des p ropr ik t e s ferromag- ndt iques ,

7; 20 30 # 50 60 Hz (Oe) -

Les courbes de l a Pig. 1 montrent Bgalement que la pante

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1 5 4 physica status solidi 4

b) Si l'on maintient la valeur de Ha constante et si l'on fait varier Iil, le phdnomkne varie, comme le montrent les courbes de la Fig. 2. Toutes les courbes pr6sentent un maximum. Ces maxima ont lieu apprcvimativement pour la m$me valeur du champ Iil = 14 Oe, soit que l a couche ait une Bpaisseur de 600 nm ou de 300 nm et inddpendamment de l'intensitd du champ circulaire alternatif Ha, auquel est soumise cette couche.

= f(H1) B €1, = const

Quant a m fils de substance ferromagndtique on a trouvd que la valeur de l'intensitd du champ longitudinal continu, pour lequel a lieu le maximum des courbesa= f(H1), est plus grande que celle qui COrJeSpOnd au maximum des courbes indi- quan-b la permdabilitd de la substance en fonction de l'inten- sit6 du champ appliqud = f(H) (5).

En supposant que cette observation est valable aussi POW les couches 6lectrolytiques de cobalt, il rdsults que la perm6abilitd de ces couches, ayant une epaisseur ae 600 et 300 nm, presente un maximum pour m e valeur de l'intensitd du champ magndtique inferieure B 1 4 Oe.

c) Si l ' o n maintient les valeurs de Ha et H1 constantes et si on soumet B une traction le support, donc la couche de cobalt aussi, le phdnombnc OL diminue en msme temps que l'augmentation de la traction. Quand la couche de cobalt est (Idposde sur unsupportmaintenu sous une traction constante pendant l'dlectrolyse, on peut voir quelle est l'influence de la pression sur le phdnombne.

dont nous nous occupons avec la pression P, pour une couche ayant une 6paisseur de 600 nm, maintenue h H1 I E$ et B Ha = 15 Oe. Pendant l'dlectrolyse le support a dt6 soumis 2i une traction de 24 kp/mm2. En diminuant la traction du support, la couche est soumise b une pression qui atteint sa plus grande valeur lorsque la force de traction est nulle.

Le cycle a = f(P) de la Fig. 3 montre que le phdnombnea,- l'aimantation dans la pr6sence simultan6e d'un champ cirau- laire alternatif et d'un champ longitudinal continu -, augmente avec la pression et que la hysteresis magndtique dans ces con-

Dane la Fig. 3 on indique les variations de l'aimantation

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Short Notes

Pig. 3

t

96 5

1

2s 20 ?6 72 8 4 0 - fracfion (kp/mm 21

d i t i o n s e s t re la t ivement r6au i t e . Aprbs l e premigr cyc le I%= f ( P ) l e phenombne rev ien t B peu un second cyc le success i f se superpose presque au premier.

Les courbes a= f (P) indiquent que, pour l e s va l eu r s de Hi a l l a n t jusqu 'a 50 Oe, l e s couches d l e c t r o l y t i q u e s de coba l t , ayant une Qpaisseur comprise en-tre 150 e t 600 nm s e cornportent comme &ant ndgativement magn4tostr ic t ives .

References (1) V. TUTOVAN e t I. BURSUC, C R Acad. Sc i . (France) 253,

405 (1961). (2) W. PPANHAUSER, Galvanotechnik, A.V.G. BECKER & E r l e r ,

Leipzig 1941. (3) S. PROCOPIU e t V. TUTOVAN, S t u d i i q i ce rc . y t . Acad. R.P.R.,

F i l . IaFi 2J 143 (1951). (4) LANDOLT-B&3l!TSTEIR, Zahlenwerte und Funktionen, t o m e 2,

9 , p a r t , Springer , Be r l in 1962 (p. 1).

(5) V. TUTOVAN, Anal. yt. Univ. Iagi, s e c t . I,&, 107 (1958).

prBs B l a va leu r i n i t i a l e ;

(Received December 28, 1963)