Acoplamentos magnÃticos em bicamadas e vÃlvulas de spin: dependÃncia com a temperatura

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Nesta dissertaÃÃo desenvolvemos atividades de fabricaÃÃo de filmes compostos de multicamadas magnÃticas, caracterizaÃÃo de suas propriedades e interpretaÃÃo fenomenolÃgica dos resultados. Investigamos os efeitos de acoplamentos magnÃticos que ocorrem em bicamadas do tipo ferromagneto/antiferromagneto (FM/AF) e em estruturas do tipo vÃlvulas de spin, que sÃo adequadas para investigar a superposiÃÃo dos acoplamentos direto (exchange bias) e indireto (mediado pela camada nÃo magnÃtica). Todas as amostras investigadas neste trabalho foram fabricadas pela tÃcnica de sputterin DC e RF e para caracterizar as propriedades estÃticas e dinÃmicas da magnetizaÃÃo utilizamos as tÃcnicas de ressonÃncia ferromagnÃtica (FMR) e magnetoresistÃncia (MR). As medidas de MR ao longo do eixo fÃcil permitiram medir a dependÃncia do campo de exchange bias (HE) e do campo coercivo (HC) em funÃÃo da temperatura. Ambos HE e HC mostram um crescimento monotÃnico à medida que a temperatura diminui. Para as medidas de ressonÃncia ferromagnÃtica levamos em consideraÃÃo trÃs diferentes mecanismos de relaxaÃÃo para explicar a dependÃncia angular da largura de linha em bicamadas FM/AF. A simetria das curvas H vs. H foi ajustada numericamente e verificamos a importÃncia dos mecanismos de 2-mÃgnons e de flutuaÃÃo dos eixos de anisotropia. Considerando as vÃlvulas de spin, as anÃlises de FMR mostraram a existÃncia de dois picos de absorÃÃo correspondentes Ãs ressonÃncias das camadas livre e presa. Para espessuras grandes da camada separadora de rutÃnio, a camada livre apresenta uma dependÃncia angular tÃpica de um filme simples e a camada presa apresenta uma dependÃncia tÃpica de um acoplamento do tipo exchange bias. Para espessuras menores da camada de Ru verificamos o efeito da mudanÃa do sinal do acoplamento indireto entre as camadas livre e presa. Estes resultados tambÃm foram confirmados pelas curvas de MR, obtidas ao longo do eixo de anisotropia e para diferentes espessuras da camada separadora. Medidas de ressonÃncia ferromagnÃtica feitas ao longo do eixo unidirecional com o campo aplicado paralelo e antiparalelo a direÃÃo de mÃnimo de energia, nos permitiram estudar o comportamento da largura de linha e do campo de ressonÃncia em funÃÃo da temperatura, fizemos tambÃm uma estimativa do campo de exchange bias para medidas de FMR em funÃÃo da temperatura e comparamos os resultados com os obtidos por MR

ASSUNTO(S)

multicamadas magnÃticas fisica relaxation mechanisms sputtering, bicamadas magnÃticas campo de ressonÃncia magnetoresistÃncia sputtering, exchange coupled bilayers largura de linha resonance field magnetoresistance spin valve, exchange bias, ferromagnetic resonance linewidth valvulas de spin, exchange bias, ressonÃncia ferromagnÃtica direct and indirect exchange coupling mecanismos de relaxaÃÃo acoplamentos magnÃticos diretos e indiretos magnetic multilayers

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