Colapso do eixo duro de magnetização e recoil-curve overshoot em função da irradiação iônica e da temperatura

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Azeredo, Lucas Felipe Santos de
• Orientador(a): Andrade, Antonio Marcos Helgueira de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Anisotropia; Histerese; Magnetismo
• Palavras-chave em Inglês: Anisotropy; Recoil-curve overshoot; Hard-axis collapse; Hysteresis; Magnetism
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/298492

Diversos filmes policristalinos ferromagnéticos exibem picos centrados a 90◦ da posição do eixo de fácil magnetização nos gráficos de variações angulares da magnetização remanente após a saturação, MRS, e coercividade dos ciclos principais de histerese. Essa propriedade é conhecida como Colapso do Eixo Duro (HAC). Recentemente, nestes sistemas, também foi observado o efeito de Recoil-Curve Overshoot (RCO), que se caracteriza como laços menores de histerese com ramos de retorno externos ao ciclo principal, resultando em um laço com maior área. Neste trabalho, filmes policristalinos de cobalto (Co), com espessuras de 10 nm e 25 nm, foram produzidos por magnetron sputtering, com e sem a aplicação de campo magnético durante o crescimento. As amostras de 10 nm foram submetidas a bombardeios iônicos com neônio (Ne) e hélio (He), variando-se fluência, densidade de corrente e a orientação de um campo magnético externo Hib de 3,5 kOe, e a tratamentos térmicos com temperaturas entre 650 K e 900 K com campo magnético aplicado. As amostras de 25 nm foram caracterizadas magneticamente em função da temperatura, entre 100 K e 650 K. Os resultados revelam que, para certas condições de irradiação, é induzido um novo eixo fácil de magnetização paralelo a H⃗ ib, mantendo-se o colapso do eixo duro a 90◦ da nova direção fácil, juntamente com um RCO significativo. A análise dos dados indica que ambos os efeitos decorrem predominantemente do acoplamento de dois macrospins com eixos fáceis levemente desalinhados em um mesmo domínio magnético. A partir de uma modelagem fenomenológica baseada em dados experimentais, foi possível estimar a dependência do campo de anisotropia induzido com a temperatura, observando-se que, embora a coercividade varie, as principais características associadas ao HAC e ao RCO permanecem robustas em toda a faixa de temperatura investigada. Tais fenômenos, além de relevantes do ponto de vista fundamental, apresentam estabilidade térmica considerável, o que motiva estudos adicionais a fim de possibilitar futuras aplicações. Os resultados de pesquisa descritos foram publicados [1, 2, 3].