Efeitos interfaciais na formação de domínios magnéticos e skyrmions em multicamadas com anisotropia magnética perpendicular
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Data
2021-10-29Primeiro coorientador
Dorneles, Lucio Strazzabosco
Primeiro membro da banca
Denardin, Juliano Casagrande
Segundo membro da banca
Araujo, Clodoaldo Irineu Levartoski de
Terceiro membro da banca
Garcia, Flávio
Quarto membro da banca
Silva, Ricardo Barreto da
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Multicamadas com interfaces ferromagneto/metal pesado podem apresentar anisotropia
magnética perpendicular (AMP), formação de alta densidade de domínios magnéticos e
skyrmions. Estas estruturas possuem grande potencial de aplicações em mídias de gravação
magnética e portas lógicas. As características dos domínios magnéticos e dos skyrmions
depende das propriedades magnéticas, as quais podem ser ajustadas através de
modificações estruturais das amostras. As propriedades das multicamadas são dependentes
principalmente dos efeitos interfaciais que ocorrem entre o ferromagneto e o metal
pesado. Dentre os efeitos mais relevantes estão a AMP, a interação Dzyaloshinskii-Moriya
(DM) e o efeito de proximidade magnético (EPM). O objetivo geral desta tese é analisar o
papel destes efeitos nas propriedades magnéticas e na formação de domínios magnéticos,
buscando melhorias para a obtenção de domínios e skyrmions com potencial de aplicação
tecnológica. Através de engenharia de interfaces, ajustamos as amplitudes e sentidos
destes efeitos. Desenvolvemos três estudos sistemáticos independentes em multicamadas
baseadas em Co e metais pesados como Pt, W e Hf. Observamos que altos valores de
interação DM, juntamente com a redução da AMP e da magnetização de saturação (Ms),
proporcionam a formação de padrões com alta densidade de domínios magnéticos. Para
o caso de multicamadas de espessuras sub-nanométricas, ocorre uma alta polarização
magnética do metal pesado por EPM devido à presença de alta desordem interfacial. Esta
condição também resulta em uma interação DM não-nula, permitindo a estabilização de
skyrmions isolados em campo magnético zero em multicamadas nominalmente simétricas.
Utilizando materiais com EPM negativo, conseguimos reduzir a Ms em até 70 % mantendo
a AMP e a formação de domínios magnéticos perpendiculares e skyrmions. Concluimos
que o ajuste dos efeitos interfaciais é necessário e decisivo para o aperfeiçoamento das
propriedades magnéticas e a formação de domínios magnéticos e skyrmions.
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