Katodowe osadzanie stopów na osnowie pierwiastków z grupy żelazowców jest w ostatnich latach jednym z ważniejszych osiągnięć z zakresu osadzania metali i stopów. Stopy wyróżniają się poprzez swoje unikalne i pożądane właściwości magnetyczne, mechaniczne i chemiczne. Czyni to je szeroko stosowanymi w wyrafinowanych gałęziach przemysłu elektronicznego powiązanego między innymi z przemysłem samochodowym, rakietowym, technologiami kosmicznymi i zaawansowanymi rozwiązaniami dotyczącymi przechowywania i magazynowania energii (ogniwa paliwowe).

Teoretycznie, katodowe osadzanie stopów na osnowie metali z grupy żelazowców jest szczególnie interesujące, ponieważ wszystkie te stopy (Fe-Co, Co-Ni oraz Fe-Ni) wykazują zjawisko znane jako współosadzanie anomalne. Podczas anomalnego współosadzania mniej szlachetny metal wykazuje uprzywilejowaną zdolność do osadzania. Oznacza to, że skład osadzanego stopu jest wzbogacony o mniej szlachetny pierwiastek w stosunku do składu elektrolitu, z którego osadzanie prowadzono.

Prowadzenie katodowego osadzania stopów metali z grupy żelazowców staje się o wiele bardziej interesujące, jeżeli osadza się stopy z kąpieli elektrolitycznej zawierającej jony metali z grupy VIB (Cr, Mo lub W) bądź niemetale takie jak fosfor lub bor. W roztworach wodnych nie można uzyskać osadów katodowych pierwiastków takich jak Mo, W, P lub B. Jednakże w obecności żelazowców (Fe, Co, Ni) pierwiastki te z łatwością tworzą stopy osadzane elektrolitycznie. Zjawisko to jest znane jako współosadzanie indukowane.

Zazwyczaj katodowe osadzane stopy na osnowie żelazowców wykazują strukturę krystaliczną. Współosadzanie metali z grupy VIB bądź fosforu lub boru razem z metalami grupy żelazowców jest interesujące ze względu na wpływ tych pierwiastków na strukturę osadzanego stopu. Wprowadzenie ich do fazy stałej w trakcie katodowego osadzania jest czynnikiem powodującym otrzymywanie stopów amorficznych.

Stopy amorficzne są znane od około 30 lat pod nazwą szkieł metalicznych. Struktura stopów amorficznych nie jest dotychczas wystarczająco zidentyfikowana. Najczęściej przyjmuje się, że jest ona zbliżona do struktury metali ciekłych, a więc charakteryzuje się jedynie uporządkowaniem bliskiego zasięgu. Dyfraktogramy rentgenowskie nie wykazują ostrych pików. Są one rozmyte i nie stwarzają możliwości określenia składu fazowego. Brak dokładnie zidentyfikowanej struktury metali amorficznych doprowadził do opracowania szeregu jej modeli. Do tych modeli należy zaliczyć model mikrokrystaliczny i model sieci ciągłej. Model mikrokrystaliczny zakłada, że stopy amorficzne zbudowane są z dyspersyjnych krystalitów, nie dających się identyfikować metodami dyfrakcyjnymi. Model sieci ciągłej zakłada natomiast, że strukturę stopu amorficznego tworzą przypadkowe układy nieuporządkowanych sztywnych kul, nie oddziaływujących na siebie i gęsto wypełniających objętość.

Stopy amorficzne wykazują znakomite właściwości magnetyczne, elektryczne, mechaniczne i chemiczne. Z uwagi na ich szczególne własności takie jak homogeniczność rozmieszczenia atomów, wytrzymałość mechaniczna związaną z brakiem defektów oraz stabilność chemiczna wynikającą z ich homogeniczności, znalazły one szerokie zastosowanie w katalizie i produkcji materiałów magnetycznych.

Przykładem zastosowania cienkich warstw metalicznych jest otrzymywanie materiałów magnetycznych. Materiały magnetyczne są zbudowane z naprzemiennie ułożonej sekwencji niemagnetycznych i magnetycznych cienkich warstw o grubości kilku nanometrów. Ostatnie dziesięciolecie przyniosło gwałtowny rozwój tak otrzymywanych struktur magnetycznych i ich zastosowania w czujnikach magnetycznych oraz technologiach magnetoelektronicznych z uwagi na ich specyficzne własności magnetorezystancyjne.

Materiały amorficzne i nanokrystaliczne wykazują także zróżnicowanie własności fizykochemicznych w zależności od grubości osadu elektrodowego. Amorficzny stop Co-P osadzany elektrolitycznie dzięki właściwościom magnetycznym miękkim oraz wysokiej rezystancji właściwej może z powodzeniem być stosowany jako zintegrowany element pojemnościowy. Wielu badaczy podawało, iż stop kobaltowo fosforowy osadzany w warunkach potencjostatycznych jak i galwanostatycznych wykazuje anizotropię własności magnetycznych. W tego typu materiałach preferowanym kierunkiem wektora pola magnetycznego jest kierunek równoległy do kierunku wzrostu osadzanej warstewki. Kształt krzywej histerezy magnetycznej sugeruje, że stopy Co-P osadzane w warunkach galwanostatycznych wykazują pasmowe ułożenie domen magnetycznych. Ułożenie pasm zanika, kiedy osadzane są warstewki o grubości poniżej 1 mm. W tym przypadku anizotropia ułożenia domen staje się czynnikiem dominującym i stop taki wykazuje nieznaczna przewagę prostopadłej orientacji wektora pola magnetycznego stopu. Anizotropia jest przypisywana często komórkowej mikrostrukturze domen magnetycznych w katodowo osadzanym Co-P.

Przykładem zastosowania stopów amorficznych i nanokrystalicznych na osnowie kobaltu (Co-Mo, Co-Mo-C, Co-Fe, Co-Fe-C, Co-Ni, Co-Ni-Fe i Co-Ni-Fe-C) w katalizie jest otrzymywanie wodoru na katodzie podczas elektrolitycznego rozkładu wody. Celem badań było znalezienie materiału katody na którym nadnapięcie wydzielania wodoru byłoby najmniejsze przy jednoczesnej wysokiej odporności stopu na korozję. Stop ten ma być zastosowany w zasilanych energią słoneczną elektrolizerach, a wodór uzyskany w procesie rozkładu wody ma być stosowany w katalitycznym procesie produkcji metanu poprzez uwodornienie CO2. Elektrochemicznie otrzymane stopy o odpowiednim składzie i morfologii wykazywały wysoką aktywność katalityczną podczas katodowego wydzielania wodoru. Obserwowana była zmiana mechanizmu wydzielania wodoru i przejście z obszaru kontroli dyfuzyjnej (dla metalicznego Co) do obszaru kontroli aktywacyjnej. Dodatkowo stopy te charakteryzowały się odpornością korozyjną i zachowaniem swej aktywności katalitycznej na nie zmienionym poziomie nawet po długotrwałych testach wytrzymałościowych. Aktywność katalizatora wiąże się z obecnością określonych pojedynczych atomów lub zespołów atomów na powierzchni katalizatora bądź z geometrią ułożenia atomów, tak aby ich przestrzenne ułożenie odpowiadało kształtem geometrii zaadsorbowanej cząsteczki. W przypadku cienkich warstewek metali lub stopów struktura osadzanego stopu może być determinowana przez strukturę podkładki (osad epitaksjalny). Ze wzrostem grubości warstewki osadu katodowego obserwowane jest pojawienie się struktury charakterystycznej dla danego stopu.