Exchange bias em bicamadas de NiFe/FeMn: um estudo em função da espessura da camada antiferromagnética
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2018-12-04Metadatos
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O exchange bias (EB) surge, comumente, do acoplamento interfacial entre uma camada
ferromagnética (FM) e uma camada antiferromagnética (AFM). As duas manifestações
mais bem conhecidas desse fenômeno, em amostras com uma interface FM/AFM, são
o deslocamento em campo das curvas de magnetização e o aumento da coercividade
quando comparada à do material FM desacoplado. A maior parte dos resultados experimentais
tem mostrado que os campos de exchange bias (Heb) e coercivo (HC) de bicamadas
FM/AFM são inversamente proporcionais à espessura da camada FM. Por outro
lado, a relação entre esses parâmetros e a camada AFM é mais complicada, sendo que
as particularidades de cada sistema definirão como será a evolução de Heb e HC com a
espessura AFM. A regra geral é que existirá uma espessura AFM crítica abaixo da qual o
EB desaparecerá. Nessa tese, com o objetivo de investigar o aparecimento e a evolução
do EB em função da espessura da camada AFM, foram produzidas bicamadas de NiFe(50
nm)/FeMn(tAFM) com 3 nm tAFM 30 nm. O trabalho foi realizado por intermédio de
técnicas de caracterização estrutural e magnética, tais como difração e refletividade de
raios-X, magnetometria e ressonância ferromagnética (com frequência fixa e banda larga).
Os resultados encontrados por meio da caracterização magnética estática e dinâmica mostraram
que, para esse sistema FM/AFM, o EB surge quando tAFM 6 nm. Uma descrição
feita para a evolução angular do campo de ressonância ferromagnética, considerando a
energia Zeeman e as energias de anisotropias magnetostática, uniaxial, unidirecional e
rodável, confirmou a existência de um desalinhamento entre os eixos das anisotropias uniaxial
e unidirecional, o qual se revelou dependente da espessura da camada AFM. Além
disso, a avaliação da largura de linha da ressonância ferromagnética em função da temperatura,
realizada para duas amostras, apresentou um pico em, aproximadamente, 75 K, o
qual foi interpretado em termos de inomogeneidades nas amostras.
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