dc.creator | Figueiró, Bruno Monteiro | |
dc.date.accessioned | 2023-05-29T15:34:02Z | |
dc.date.available | 2023-05-29T15:34:02Z | |
dc.date.issued | 2023-04-26 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29238 | |
dc.description.abstract | Magnetic skyrmions are spin textures that can arise in thin films that exhibit the Dzyaloshinskii–Moriya interaction. Such interaction emerges from symmetry breaking at the interface
between a ferromagnetic material and a heavy metal. Typically, skyrmions must be subjected to
an external magnetic field to be stabilized, which compromises their potential for technological
applications. In this work, we aimed to use the exchange bias phenomenon to replace the role of
the external field in the formation of such spin textures. Thin films composed of IrMn and Co/Pd
multilayers were deposited using magnetron sputtering on glass substrates. A variable-thickness
Pd spacer was inserted between IrMn and the first Co layer, with the aim of gradually reducing
the interaction between the antiferromagnetic and ferromagnetic layers. To induce the exchange
bias phenomenon perpendicular to the film plane, the samples were subjected to heat treatments
and cooled in the presence of an external magnetic field. The samples were magnetically characterized before and after treatment using AGFM and VSM techniques. Some of the as-fabricated
samples exhibited perpendicular magnetic anisotropy, and after treatment, all samples showed
this anisotropy. We observed a variation in the bias field and coercive field intensity with the
temperature of the heat treatment and the thickness of the spacer. Magnetic force microscopy
was used to observe the magnetic domain structures present in the films under three different
conditions: as-fabricated samples, after magnetically saturating out-of-plane, and after an AC
demagnetization protocol. Despite the presence of perpendicular anisotropy and exchange bias
in most of the films, only labyrinth and bubble-type structures were observed. It was not possible
to confirm the presence of skyrmions or the influence of EB on their formation. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Skyrmions magneticos | por |
dc.subject | Exchange bias perpendicular | por |
dc.subject | AMP | por |
dc.subject | Filmes finos | por |
dc.subject | Magnetic skyrmions | eng |
dc.subject | Perpendicular exchange bias | eng |
dc.subject | PMA | eng |
dc.subject | Thin films | eng |
dc.title | Exchange bias perpendicular em multicamadas de IrMn/Co/Pd | por |
dc.title.alternative | Perpendicular exchange bias in IrMn/Co/Pd multilayers | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Skyrmions magnéticos são texturas de spins que podem surgir em filmes finos que apresentam a
interação de Dzyaloshinskii–Moriya. Tal interação emerge da quebra de simetria na interface
entre um material ferromagnético e um metal pesado. Tipicamente, os skyrmions necessitam de
um campo magnético externo para serem estabilizados, o que compromete o seu potencial para
aplicações tecnológicas. No presente trabalho, tínhamos como objetivo utilizar o fenômeno de
exchange bias para substituir o papel do campo externo na formação de tais texturas de spin. Filmes
finos compostos por IrMn e multicamadas de Co/Pd foram depositadas via magnetron sputtering
sobre substratos de vidro. Entre o IrMn e a primeira camada de Co foi inserido um espaçador de
Pd com espessura variável, com o intuito de diminuir gradualmente a interação entre as camadas
antiferromagnética e ferromagnética. Afim de induzir o fenômeno de exchange bias em uma
direção perpendicular ao plano dos filmes, as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos e
resfriados na presença de um campo externo. As amostras foram caracterizadas magneticamente
como feitas e após tratadas utilizando as técnicas de AGFM e VSM. Algumas amostras como
feitas apresentaram anisotropia magnética perpendicular, e após tratadas todas apresentaram
esta anisotropia. Observamos uma variação na intensidade do campo de bias e campo coercivo
com a temperatura de tratamento térmico utilizado e a espessura do espaçador. Microscopia de
força magnética foi utilizada para observar as estruturas de domínios magnéticos presentes nos
filmes em três diferentes situações: amostras como feitas, após saturadas magneticamente fora
do plano e após a realização de um protocolo de desmagnetização AC. Apesar da existência
de anisotropia perpendicular e exchange bias em grande parte dos filmes, somente foi possível
observar estruturas do tipo labirinto e bolhas. Não sendo possível confirmar a presença de
skyrmions e a influência do EB na formação destes. | por |
dc.contributor.advisor1 | Oliveira, Artur Harres de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5413344891000141 | por |
dc.contributor.referee1 | Gomes, Matheus Gamino | |
dc.contributor.referee2 | Viegas, Alexandre da Cas | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4064426626269342 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Física | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |