Efeito hall extraordinário em multicamadas granulares de SiO2/Co/CoO com exchange bias
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Date
2012-07-27Author
Gomes, Matheus Gamino 
Primeiro orientador
Dorneles, Lucio Strazzabosco
Primeiro membro da banca
Sommer, Rubem Luis
Segundo membro da banca
Denardin, Juliano Casagrande
Terceiro membro da banca
Geshev, Julian Penkov
Metadata
Show full item recordAbstract
Sistemas granulares magnéticos podem ser formados por grãos ou aglomerados magnéticos
cujo tamanho é de alguns nanômetros. Estes grãos magnéticos apresentam diferentes fases de
ordenamento magnético, como o superparamagnetismo, e podem estar envolvidos tanto por matrizes
metálicas como matrizes isolantes. Estes sistemas possuem uma riqueza de fenômenos,
como a magnetorresitência gigante (GMR), Efeito Hall Extraordinário (EHE), magnetorresistência
túnel (TMR), bloqueio de coulomb entre outros. Estes fenômenos muitas vezes desaparecem
quando à energia térmica for suficiente para inverter a magnetização dos grãos, levando-os
a perder informação magnética num intervalo de tempo muito curto. Quando isto ocorre dizemos
que os grãos estão na fase superparamagnética. Para reter a informação magnética a
temperatura ambiente, ou até mesmo suprimir o superparamagnetismo, tem-se tentado o uso de
uma matriz antiferromagnética (AFM) onde os grãos ficam imersos, e o acoplamento de troca na
interface grão (FM)/matriz (AFM) pode induzir um aumento na barreira de energia entre as duas
direções de fácil magnetização e com isso estabilizar a magnetização dos grãos. Neste trabalho
foram produzidas amostras granulares de Co imersos em matriz isolante/antiferromagnética de
SiO2/CoO pela deposição alternada do metal e dos isolantes por magnetron sputtering , com
a finalidade de estudar a evolução do exchange bias entre os grãos de Co que estão lateralmente
envolvidos por CoO. Foram realizadas medidas de Microscopia Eletrônica de Transmissão
(TEM), Difração de raios-X (XRD), medidas termomagnéticas a baixos campos (ZFC-FC),
para obter respostas quanto ao caráter estrutural e magnético das amostras. O Exchange bias
foi investigado por efeito Hall extraordinário, medidas à diferentes temperaturas sob um campo
de resfriamento (FC) de 5kOe. Estas medidas, diferente do convencional, são realizadas com
o campo de resfriamento e o campo externo aplicado para realizar a curva de magnetização
ambas na direção perpendicular ao substrato. A anisotropia efetiva, varia, na sua magnitude, até três ordens de grandeza para diferentes espessuras de CoO para o limite T !0. Por outro
lado, o HEB decresce linearmente, até ir à zero numa dada temperatura. Esta temperatura onde
extingue-se o HEB é, aproxiamdamente, a mesma onde ocorre à separação das curvas ZFC-FC.
Esta separação nas curvas está associado com a temperatura de bloqueio de CoO, ou seja, temperatura
de ordenamento dos grãos de CoO responsáveis pelo acoplamento direto com os grãos
de Co. Estes resultados reportados são oriúndos dos efeitos de tamanho de grão, presentes em
filmes muitos finos. Para o caso específico do CoO, estes efeitos levam há presença de uma
magnetização diferente de zero oriúndos dos momentos não compensados presentes na superfície
que, para alguns casos, são responsáveis pelo acoplamento magnético governado por uma
desordem local e frustação, um compotamento do tipo spin-glass-like . Efeito Hall extraordinário
e magnetorresistência gigante foram estudados em filmes finos amorfos de FINEMET e
multicamdas FINEMET/Cu. Foi investigado e comparado o efetio Hall nos dois tipos de amostras,
e discutido em termos da espessura e estrutura da amostra. Para os filmes mais espessos foi
observado uma forte anisotropia no plano do filme, por outro lado, quando a espessura diminui
ambos, a resistividade Hall satura e a sensibilidade Hall aumenta considerável. A condutividade
elétrica aumenta e a resistividade Hall diminui para as multicamadas FINEMET/Cu.