Functional helical silica nanofibers with coaxial mixed mesostructures for the fabrication of PtCo nanowires that display unique geometry-dependent magnetism

2015年5月22日 NPG Asia Materials 7, e5 (2015) doi:10.1038/am.2015.39


新しいシリカテンプレートを使うって、磁気的に活性ならせん形状の白金-コバルトナノワイヤーを作製できることが明らかになった。メソポーラスシリカは、「ふるい」に似た材料で、金属ナノワイヤーの成長を誘導するのに最適である。以前に、らせん状のメソポーラスシリカが開発され、らせん状の金属ナノワイヤーが作られた。今回、国立清華大学(台湾)のC-M Yangたちは、こうしたテンプレートの汎用性を向上させた。クロロプロピル基を持つシランを合成混合物に導入することによって、材料が自己集合して、直線状の中央コアがピッチの短い同心らせんチャネルに囲まれた構造のナノファイバーが形成された。疎水性のクロロプロピル基がナノファイバーコア付近に局在するので、研究チームはこれを利用して、酸化鉄や純粋な白金、高密度記憶装置への応用が見込まれる強磁性白金-コバルトナノコンポジットなど、さまざまな材料をらせん状のテンプレート内に選択的に析出させた。

Nien-Chu Lai, Sz-Chian Liou, Wei-Chia Huang, Yu-Tien Shen, Cheng-Chung Chi, Ming-Wen Chu & Chia-Min Yang

Nanocomposites: templates with a twist
Platinum–cobalt nanowires can be constructed into twisted, magnetically active helical shapes using a novel silica template. Mesoporous silica is a sieve-like material, ideal for directing the growth of metal nanowires. Previously, researchers have developed helical mesoporous silicas to grow spiral metal nanowires. Now, Chia-Min Yang from National Tsing Hua University in Taiwan and co-workers have made these templates more versatile. By introducing silanes bearing chloropropyl groups into the synthesis mixture, the materials self-assembled into nanofibres having a straight central core surrounded by concentric short-pitch helical channels. Because the hydrophobic chloropropyl groups localized near the nanofibre core, the team used them to selectively deposit various materials into the helical templates — iron oxide, pure platinum metal and ferromagnetic platinum–cobalt nanocomposites with possible high-density storage applications.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)