Propriedades magnéticas quase estáticas e dinâmicas de filmes ferromagnéticos bifásicos

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Silva, Edimilson Félix da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Brasil; UFRN; PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• Palavras-chave em Português: Dinâmica da magnetização; Filmes finos; Efeito magnetoimpedância assimétrico; Interações entre camadas ferromagnéticas.; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21829

O efeito magnetoimpedância corresponde a uma das mais versáteis ferramentas para investigar materiais magnéticos nanoestruturados, revelando suas propriedades magnéticas em diferentes faixas de frequência e valores de campo magnético, mesmo em estados não saturados. Nas últimas décadas, grande atenção tem sido dada a este efeito não somente devido à sua contribuição para o entendimento da física associada à dinâmica da magnetização, mas à possibilidade de aplicação de materiais magnéticos como elemento sensor para dispositivos de detecção de baixos campos magnéticos com rápida resposta a campos magnéticos alternados. Embora os materiais magnéticos macios sejam altamente sensíveis a pequenas variações de baixos campos magnéticos, muitos deles apresentam, essencialmente, um comportamento de magnetoimpedância não linear em campos magnéticos próximos a zero, dificultando uma derivação simples e direta de um sinal apropriado para aplicações em sensores. Para melhorar as características lineares da resposta da magnetoimpedância, estudos têm sido realizados em diferentes sistemas magnéticos, incluindo fios, fitas amorfas e filmes na forma de multicamadas com {\it exchange bias}. Recentemente, foi verificado que materiais que exibem magnetoimpedância assimétrica, caracterizados por uma resposta linear próximo a campo magnético zero, surgem como alternativa promissora para aplicações, abrindo possibilidade para seu uso em sensores de campo magnético lineares autoinduzidos. Nestes materiais, os efeitos assimétricos são obtidos através da indução de uma configuração magnética estática assimétrica, geralmente feita por meio de interações magnetostáticas, {\it exchange bias}, ou modificando a orientação entre o campo magnético externo e a anisotropia magnética. Neste trabalho, são investigadas propriedades estruturais, propriedades magnéticas quase estáticas e a dinâmica da magnetização em sistemas nanoestruturados, com ênfase no efeito magnetoimpedância em filmes finos e multicamadas ferromagnéticos bifásicos, ou seja, com estrutura na forma NiFe/NM/Co, onde NM é o espaçador metálico não magnético. Como resultados, estes filmes possuem comportamento magnético bifásico e efeito magnetoimpedância assimétrico. Neste caso, verificou-se que a resposta da magnetoimpedância é dependente da espessura do material espaçador não magnético. Foi possível ajustar a região linear das curvas de magnetoimpedância assimétrica em torno do campo magnético zero através da variação de espessura do material espaçador e da frequência da corrente de sonda, e otimizar a sensibilidade através da consideração de filmes na forma de multicamadas. Os resultados de dinâmica são discutidos em termos dos diferentes mecanismos que governam a dinâmica da magnetização em diferentes intervalos de frequência, propriedades magnéticas quase estáticas, espessura do espaçador e tipo de interação magnética entre as camadas ferromagnéticas. Assim, estes resultados colocam filmes com comportamento magnético bifásico que exibem efeito magnetoimpedância assimétrico com candidatos promissores para aplicações como elementos sensores no desenvolvimento de sensores de campo magnético autoinduzidos.