Ajuste da anisotropia magnética perpendicular por camada espaçadora em multicamadas ferrimagnéticas de CoGd para aplicações em spintrônica

• Processo: 25/14463-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Fanny Béron
• Beneficiário: Raquel Souza Barroso
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/00998-6 - Centro de Pesquisa e Inovação de Materiais Inteligentes e Quânticos (CRISQuaM), AP.CEPID
• Assunto(s): Anisotropia magnética Filmes finos Nanomagnetismo Spintrônica Magnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: anisotropia magnética | Filmes finos | Nanomagnetismo | Skyrmions | Spintrônica | Magnetismo

Resumo

Este projeto se insere no contexto da spintrônica, o campo da física que explora o momento de spin dos elétrons como base funcional em dispositivos magnéticos avançados. Materiais ferrimagnéticos - compostos por sub-redes magnéticas antiferromagneticamente acopladas, como Co/Gd - têm se destacado por combinar propriedades de ferromagnetos e antiferromagnetos, oferecendo vantagens como comutação ultrarrápida, supressão do efeito Hall de skyrmions e possibilidade de compensação magnética. Essas características os tornam candidatos ideais para o controle eficiente de texturas magnéticas topológicas, como skyrmions, em dispositivos de memória e lógica spintrônica de nova geração. O Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas (LMBT/IFGW), em colaboração com o Dr. Jeovani Brandão do SIRIUS/CNPEM, tem explorado nos últimos anos diversos aspectos de multicamadas magnéticas baseadas em CoGd. Este projeto propõe o estudo da influência da espessura da camada de cobre (Cu) sobre as propriedades magnéticas de multicamadas ferrimagnéticas com repetições de [Co/Gd]. O objetivo central é investigar como a presença e variação da espessura do Cu, inserido entre bicamadas de [Co/Ni] e a pilha ativa de [Co/Gd], afeta a anisotropia magnética perpendicular (PMA), a temperatura de compensação magnética e a estabilidade de texturas magnéticas como domínios e skyrmions. Serão depositadas estruturas do tipo SiOx/Ta/[Co/Ni]x2/Cu(x)/[Co/Gd]x10/Ru, com x variando de 0 a 2 nm. As amostras serão caracterizadas por medidas de magnetização em função do campo magnético aplicado (no plano e fora do plano), além de medidas térmicas para determinação da temperatura de compensação. Imagens de microscopia de força magnética (MFM) serão obtidas sob aplicação de campo magnético externo, permitindo visualizar a evolução das texturas de spin com a espessura do Cu. O projeto contribuirá para o desenvolvimento de estruturas magnéticas otimizadas para aplicações em spintrônica, com foco no controle de skyrmions em ambientes nanoconfinados.