Avaliação da anisotropia magnética de filmes finos por ressonância ferromagnética
Manoel Jose Mendes Pires
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP P665a
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
112 p. : il.
Orientador: Edson Correa da Silva
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Resumo: Anisotropias magnéticas de filmes finos são analisadas a partir de espectros de Ressonância Ferromagnética obtidos em diferentes orientações das amostras em relação ao campo magnético aplicado. São estudados um filme de Fe monocristalino, um de Co policristalino, um conjunto de filmes...
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Resumo: Anisotropias magnéticas de filmes finos são analisadas a partir de espectros de Ressonância Ferromagnética obtidos em diferentes orientações das amostras em relação ao campo magnético aplicado. São estudados um filme de Fe monocristalino, um de Co policristalino, um conjunto de filmes multicamadas Co/Pd com camadas de Co de 3, 4 e 6Å intercaladas por camadas de 15Å de Pd, e filmes granulares Co-Cu com diferentes composições (10% e 30% de Co) submetidos a diferentes tratamentos térmicos. Além de anisotropias magnéticas, apresentadas por todas as amostras, outras características dos filmes são discutidas. As amostras monocamadas de Fe e Co permitiram o estudo de espectros típicos de Ressonância Ferromagnética de filmes finos e de efeitos da cristalinidade sobre estes espectros. Com as multicamadas Co/Pd é possível observar uma tendência de mudança do eixo fácil para a direção normal ao plano dos filmes à medida que se considera as amostras com camadas de Co mais finas, e também a presença de pelo menos dois modos de ressonância. Já com os filmes granulares, observa-se um modo superparamagnético para as amostras com 10% de Co e modos de ondas de spin para as com 30% de Co, além das alterações no comportamento magnético decorrentes do tratamento térmico. Os parâmetros espectrais são obtidos ajustando-se curvas lorentzianas aos dados experimentais. Um modelo baseado na parte da energia livre do sistema dependente da orientação do campo magnético é usado para análise do comportamento magnético dos filmes e para obtenção de algumas propriedades magnéticas, como as constantes de anisotropia dos filmes. O conjunto de resultados obtido demonstra a alta sensibilidade e a versatilidade da técnica no estudo de filmes finos auxiliando na descrição da ampla gama de fenômenos físicos relacionados aos novos materiais magnéticos com possibilidades de aplicação tecnológica
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Abstract: Magnetic anisotropies of thin films are analysed from Ferromagnetic Resonance spectra obtained for different orientations of the samples with respect to the applied magnetic field. An Fe monocrystalline film, a Co polycrystalline film, a Co/Pd multilayers set of films with Co layers 3, 4...
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Abstract: Magnetic anisotropies of thin films are analysed from Ferromagnetic Resonance spectra obtained for different orientations of the samples with respect to the applied magnetic field. An Fe monocrystalline film, a Co polycrystalline film, a Co/Pd multilayers set of films with Co layers 3, 4 and 6Å thick with 15Å Pd as spacer layers, and a set of granular Co-Cu films with different compositions (10% and 30% Co) submitted to different thermal treatments are studied. Besides magnetic anisotropies, which are presented by all the samples, other characteristics of the films are discussed. The monolayer samples of Fe and Co permitted the study of typical Ferromagnetic Resonance spectra of thin films and of its dependence on the sample crystallinity. From the Co/Pd multilayers it is possible to observe a tendency of a magnetic easy axis changing towards the film plane normal, as one considers the samples with the thinnest Co layers. The presence of at least two resonance modes in the spectra is also observed. For the granular films one observes superparamagnetic mode in the 10% Co samples and spin wave modes in the 30% Co ones, besides the alterations in the magnetic behaviour caused by the thermal treatment. The spectral parameters are obtained straightforwardly from the experimental data using Lorentzian curves. A model based in the magnetic field orientation dependent part of the system free energy is used to the analysis of the magnetic behaviour of the films. Some magnetic properties, as the anisotropy constants of the films, are obtained using the same model. The obtained set of results shows the high sensitivity and the versatility of the technique in the thin films study aiding in the description of the large range of physical phenomena related to the new magnetic materials with possibilities of technological application
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Avaliação da anisotropia magnética de filmes finos por ressonância ferromagnética
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