Preparation and characterization of electrodeposited Fe and Fe/Cu nanowires

¹ Unité de Physico-Chimie et de Physique des Matériaux, 1 place Croix du Sud, 1348 Louvain-la-Neuve, Belgium
² Laboratoire de Métallurgie Physique, BP. 179, 86960 Futuroscope cedex, France
³ Centre d'Études de Chimie Métallurgique, CNRS, 15 rue Georges Urbain, 94407 Vitry-sur-Seine cedex, France
⁴ IMN, Laboratoire de Physique Cristalline, BP. 32229, 44322 Nantes cedex 3, France

Abstract

Fe and Fe/Cu multilayered nanowires with layer thicknesses in the 10nm range were successfully synthesized within the voids of nanoporous polycarbonate membranes and characterized by transmission electron microscopy. Magnetization measurements show that the shape anisotropy of individual Fe wires dominates the magnetic properties. Fe(8 nm)/Cu(10 nm) multilayered nanowires show CPP-GMR ratios as large as 12% at low temperature. The variations of the CPP-GMR as a function of the Cu layer thickness are consistent with the Valet-Fert model. Our data yield a value of about 0.3 for the bulk spin asymmetry coefficient β.

Résumé

Des nanofilaments constitués de Fe ou de multicouches Fe/Cu sont élaborés par dépôt électrochimique à l'intérieur des pores de membranes polycarbonate et caractérisés en microscopie électronique à transmission. Les propriétés magnétiques des nanofils de Fe sont très largement dominées par l'anisotropie de forme des fils. La magnéto-résistance géante (MRG) de multicouches Fe(8 nm)/Cu(10 nm) atteint 12 % à basse température tandis que la variation de la MRG est en bon accord avec le modèle de Valet-Fert. La valeur du coefficient d'asymétrie de spin β associé aux collisions au sein des couches de Fe est de l'ordre de 0.3.