Estudo do Ferro, Ferri e Sperimagnetismo em Bicamadas e Filmes Amorfos de R-Co (R = Y, Gd, Tb)

Autor(es)

Taeko Yonamine Fukuhara

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
• Data de defesa: 2000-09-22

Membros da banca

Antonio Domingues dos Santos; Marcia Carvalho de Abreu Fantini; Fernando Jose Gomes Landgraf; Miguel Alexandre Novak; Luis Gustavo Pereira

• Orientador: Antonio Domingues dos Santos

Resumo

Neste trabalho, apresentamos o estudo magnético e magneto-óptico de filmes de R-Co e bicamada Y-Co/R-Co, R=Gd, Tb. Nesses filmes, três tipos de magnetismo são observados: ferromagnetismo (Y-CO), ferrimagnetismo (GdCo), e sperimagnetismo (Tb-Co). As amostras foram depositadas por DC magnetron sputtering sobre substrato de vidro e protegidas da oxidação por camadas de 30nm de espessura de Sl IND.3 N IND.4. A caracterização magnética das amostras foi feita com a utilização dos magnetômetros SQUID, MAVe MEK-bt. Uma grande parede de domínios, localizada na interface da bicamada amorfa YCo IND.2/GdCo IND.2 é formada durante uma transição ferri-ferromagnética macroscópica. O modelo para analisar a parede de domínios é baseado nas energias Zeeman, anisotropia e troca. Como resultado, nós obtivemos três equações interdependentes, relacionando a espessura da parede de domínios , a posição relativa da parede e a constante de troca A, para os pares atômicos Co-Co. Nesta tese, apresentamos a dependência térmica de , e A. O modelo foi aperfeiçoado para levar em conta a forma não usual da parede de domínios presente na interface da bicamada. A parede de domínios ocupa ~64% do volume da bicamada e está localizada, em sua maior parte (~60%),na camada Y-Co. A constante de troca A apresentou um decréscimo monotônico, com os valores variando de ~3.1xl0 POT.-7 erg/cm a 25K para ~2.0xl0 POT.-7 erg/cm à temperatura ambiente. O Gd foi substituído por Tb e o estudo da parede de domínios na bicamada amorfa YCo2/TbCo2 , é apresentado. A principal diferença entre os filmes de Gd-Co e de Th-Co é o tipo de magnetismo que eles apresentam: o primeiro é ferrimagnético e o segundo é sperimagnético. Como consequência, o filme de Tb-Co apresenta um campo de anisotropia multo maior que o filme de Gd-Co, à temperatura ambiente. O efeito da alta anisotropia sobre a bicamada é uma parede de domínios quase que totalmente localizada na camada Y-Co. Este comportamento foi usado para determinar a dependência de com o campo magnético aplicado, e o valor da constante de troca A para as diferentes temperaturas. O valor de A variou de 1.8xl0 POT.-7 erg/cm a 150K para 1.4xl0 POT.-7 erg/cm a 300K e, para todas as temperaturas, decresceu de ~100nm, no campo de transição (Ht), para ~20nm para lkOe. Para aumentar o entendimento sobre as bicamadas à base de Gd e Tb, a dependência térmica da magnetização de saturação de filmes de R-Co (R=Gd, Tb) foi simulada com a teoria de campo médio. Nós fizemos também o estudo introdutório de filmes ternários. As caracterizações magnética e magneto-óptica dos filmes de R-FeCo (R=Gd, Tb) , e da bicamada de Gd-FeCo/Tb-FeCo revelaram anisotropia planar e perpendicular nos filmes à base de Gd e Tb, respetivamente. (AU)

• Processo FAPESP: 96/11959-0 - Estudo do comportamento térmico de bicamadas ferrimagneticas a base de terras raras-cobalto.
• Beneficiário: Taeko Yonamine Fukuhara
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado