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Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Employing the Monte Carlo Method, studied is two-dimensional magnetic systems. The phase transition that occurs in Ising model was also investigated for the two-dimensional XY model, or also called 2D XY in the literature. There is this model an unusual transition type Kosterlitz-Thouless-Berezinskii, involving vortices of spins which unbinding in a temperature T_{KT}. However, you can see the transition without the presence of vortices for small systems as was done in this work. The implementation of the method cited in the two models will be detailed and then used in the study of magnetic bylayers systems characterized by the existence of planning ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM). They will be then reproduced through simulations, curves of magnetization in relation to the magnetic field, with the goal of find the conditions in which the phenomenon known as Exchange Bias occurs. This is because the existence of an interface FM-AFM, which will be the focus of research. / Empregando o MÃtodo de Monte Carlo, estudamos sistemas magnÃticos bidimensionais. A transiÃÃo de fase, que ocorre no modelo de Ising, foi tambÃm investigada para o modelo XY bidimensional, ou geralmente chamado na literatura de 2D XY. Observa-se neste modelo uma transiÃÃo nÃo-usual do tipo Kosterlitz-Thouless-Berezinskii, envolvendo vÃrtices de spins que se descorrelacionam em uma temperatura T_{KT}. Contudo, pode-se observar a transiÃÃo sem a presenÃa de vÃrtices para sistemas pequenos como foi feito neste trabalho. A implementaÃÃo do mÃtodo nos dois modelos citados serà detalhada e posteriormente utilizada no estudo de sistemas com bicamadas magnÃticas caracterizados pela existÃncia de ordenamento ferromagnÃtico (FM) e antiferromagnÃtico (AFM). SerÃo entÃo reproduzidas, atravÃs das simulaÃÃes, curvas de magnetizaÃÃo em relaÃÃo ao campo magnÃtico com o objetivo de encontrar as condiÃÃes nas quais o fenÃmeno conhecido como exchange bias ocorre. Este deve-se a existÃncia de uma interface FM-AFM, que serà o foco nas investigaÃÃes.

Récemment, les recherches scientifiques ont attiré son attention sur les domaines liés à l'énergie en raison de la consommation croissante d'énergie qui a affecté les dernières décennies. Les matériaux magnétiques sont déterminants dans les applications basées sur l'énergie et l'amélioration de leurs performances joue un rôle primordial dans le développement technologique. Le présent travail explore la possibilité de préparer des composites céramiques magnétiques hétéro-nano-structurés à base de constituants d'oxydes. Un oxyde ferromagnétique (F) a été couplé à un antiferromagnétique (AF) à l'échelle nanométrique pour étudier les propriétés magnétiques résultantes, en accordant une importance primordiale au couplage d'échange entre les deux phases. L’établissement de l’effet de biais d’échange à l’interface des phases F-AF est souhaitable pour augmenter l’anisotropie magnéto-cristalline du système et le produit énergétique relatif BHmax. Dans ce but, deux oxydes F différents ont été pris en compte, le Fe3O4 et le CoFe2O4, et trois oxydes différents de la AF, CoO, NiO et l'hématite α-Fe2O3. Des nanoparticules d'oxyde de chaque composant ont été préparées par synthèse de polyol, avec une bonne qualité cristalline et une morphologie uniforme. Ils ont ensuite été utilisés pour préparer des échantillons de céramique de consolidation par la technique SPS. Pour chaque échantillon, un oxyde F a été mélangé à l'un des oxydes AF. Les céramiques résultantes ont été formées selon différents rapports de masse F / AF, variant entre 0,75 / 0,25, 0,5 / 0,5 et 0,25 / 0,75, et selon différentes combinaisons entre les oxydes F et AF considérés. Tous les échantillons ont été frittés à 500 ° C et 100 MPa pendant 5 minutes. Toutes les céramiques ont été étudiées en profondeur, notamment en ce qui concerne leur structure, leur microstructure et leurs propriétés magnétiques. L’analyse HR-TEM réalisée sur des lames raffinées de céramiques Fe3O4-CoO, Fe3O4-NiO et CoFe2O4-NiO, ainsi que des résultats de diffraction XR, a mis en évidence une importante variation de la composition des échantillons après frittage. Une nouvelle phase métallique est formée après frittage dans l'atmosphère fortement réductrice au cours du processus SPS, modifiant ainsi la composition relative des phases F et AF individuelles. L’établissement d’effets de biais d’échange n’a guère été observé à cause de la diffusion des atomes qui affecte l’échantillon. En effet, les nanoparticules AF d'hématite se sont révélées instables dans une large plage de températures et donc inappropriées pour ce type d'application. En particulier, une transformation de phase se produisant à environ 380 ° C a été observée lorsqu'un champ magnétique externe est appliqué. Une telle transition a été étudiée au moyen d’une caractérisation par magnétomètre, d’une analyse HR-TEM et d’une analyse EELS et a révélé qu’elle impliquait la transformation de l’hématite en magnétite. Le mécanisme de cette transformation n’a pas encore été compris et fait l’objet d’une enquête plus approfondie. / Recently the scientific research led its attention towards energy related fields because of the increasing energy consumption that affected the last few decades. Magnetic materials are determining in energy-based applications and the enhancement of their performances has a primary role on the technological development. The present work explores the possibility to prepare hetero-nano-structured magnetic ceramic composites based on oxide constituents. A ferromagnetic oxide (F) was coupled with an antiferromagnetic one (AF) at a nanometric size scale to study the resulting magnetic properties, above all concerting the exchange coupling between the two different phases. The establishing of the exchange-bias effect at the F-AF phases interface is desirable in order to increase the magneto-crystalline anisotropy of the system and the relative energy product BHmax. At this aim, two different F oxides were took into account, the Fe3O4 and the CoFe2O4, and three different AF oxides, CoO, NiO and hematite α-Fe2O3. Oxide nanoparticles of each component were prepared by polyol synthesis, with a good crystalline quality and uniform morphology. They were then employed to prepare consolidate ceramic samples by SPS technique. For each sample, one F oxide was mixed with one of the AF oxides. The resulting ceramics were formed by different F/AF mass ratio, varying between 0,75/0,25, 0,5/0,5 and 0,25/0,75, and by different combinations between the considered F and AF oxides. All the samples were sintered at 500°C and 100 MPa for 5 minutes. All the ceramics were deeply studied, above all concerning their structure, microstructure and magnetic properties. HR-TEM analysis performed on FIB-refined slides of the Fe3O4-CoO, Fe3O4-NiO and CoFe2O4-NiO ceramic samples, together with XRD results, highlighted an important variation of samples’ composition after sintering. A new metallic phase is formed after sintering cause to the strongly reductive atmosphere during the SPS process, thus modifying the relative composition of the single F and AF phases too. The establishing of exchange-bias effects was hardly observed exactly because of the atoms diffusion that affects the sample. The hematite AF nanoparticles, indeed, were found to be unstable in a wide temperature range and thus unsuitable for this kind of application. In particular, a phase transformation occurring at about 380°C was observed when an external magnetic field is applied. Such a transition was studied by mean of magnetometer characterisation, HR-TEM and EELS analysis and was found to involve hematite transforming into magnetite. The mechanism of such transformation hasn’t been understood yet and is under further investigation

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Anisotropic magnetoresistance (AMR) corresponds to the change of R in an ferromagnetic material with the angle between electric current and magnetization. Sensors using this effect are suited to detect both angular and linear displacements. In this work, structural, magnetic and electric characterization were performed in order to study the exchange interaction between antiferromagnetic IrMn and ferromagnetic NiFe, in a bilayer and a multilayer. Simulations of the AMR measurements were performed and showed good agreement with the experimental data. Different anisotropy field values were observed. The difference between the anisotropy field and the exchange field values is responsible for the different AMR data sets extracted from each sample. The model takes into account the, anisotropy (uniaxial), Zeeman, and exchange-bias (unidirectional) energies was used to explain the observed behavior. / Magnetorresistência anisotrópica (AMR) consiste na variação da resistência de um material ferromagnético em função do ângulo entre a corrente elétrica e a magnetização do material, o que faz com que sensores que utilizam este efeito sejam promissores para medidas de posição tanto angulares quanto lineares. Neste trabalho, caracterização estrutural, magnética e elétrica foram realizadas para estudar a interação de troca entre camadas antiferromagnética de IrMn e ferromagnética de NiFe em uma bicamada e uma multicamada. Simulações das medidas de AMR foram realizadas e boa concordância entre os dados experimentais e os simulados foi obtida. Diferentes valores de campos de anisotropias foram observados. A diferença entre o campo de anisotropia unidirecional e o campo de exchange é responsável pela diferença entre as medidas de AMR obtidas. Um modelo que considera as energias de anisotropia (uniaxial), Zeeman e de exchangebias (unidirecional) foi usado para explicar o comportamento observado.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Granular magnetic systems can be composed by magnetic particles or clusters with size of some nanometers. These magnetic nanoparticles present different magnetic order phases, as superparamagnetic, and they can be embedded in both, metallic or insulating matrix. These systems present several phenomena such as the giant magnetoresistance (GMR), extraordinary Hall effect (EHE), tunnel magnetoresistance (TMR) and Coulomb blockade. That phenomena use to disappear when a small termal fluctuation is high enough to reverse the magnetization of the clusters leading the lost the magnetic information in a very short time range. When it occurs, the particles are in superparamagnetic phase. In order to maintain the magnetic information at high values of temperature, or even to suppress the superparamagnetic limit, many works have tried to use an antiferromagnetic matrix, to induce the increase of the energy barrier among the two easy directions of magnetization by the exchange coupling in the grain(FM)/matrix(AFM) interfaces, with the purpose of stabilizing the particles magnetization. In this work, we have produced Co granular samples embedded in SiO2/CoO insulating/antifferomagnetic matrix through a sequential deposition by magnetron sputtering, in order to study the exchange bias of Co grains laterally surrounded by CoO.Were perfomed measurements of transmission eletronic microscopy (TEM), x-ray diffraction (XRD), measures low fields thermomagnetics (ZFC-FC), to obtain answers of the structural and magnétic charater of the samples. The Exchange Bias were investigated by extraordinary Hall effect, meauresments in differents temperature values in a cooling field (FC) of 5kOe. These non conventional measurements, are carried out with field cooling and the applied external field to perfomed the loop hysteresis both with perpendicular direction to the substrate. The effective anistropy, changes the magnitude up to three ordes of magnitude for different thicknesses of CoO in the limit T!0. On the other hand, the HEB linearily decreases, and goes to zero at a certain temperature. This temperature, is approximately, equal to that where the split of ZFC-FC curves occurs. This split is associated with the CoO blocking temperature, i.e. the ordering temperature of CoO. These results are reported from the finite size effect present in thin films. For the specific case of CoO, these effects lead to a nonzero net magnetization coming from uncompensed moments present on the surface that, in some cases, are responsible for the magnetic coupling governed by a local disorder and frustration, a spin-glass-like behavior. The extraodinary Hall effect and giant magnetoresistance were study of thin Fe-rich amorphous films and Fe-rich/Cu multilayers. Were investigated and compared the extraordinary Hall effect in these two types of samples and discussed it in terms of thickness and sample structure. The thicker films exhibited a strong in-plane magnetic anisotropy, and by decreasing film thickness both saturated Hall resistivity and Hall sensitivity increase. Electrical conductance increases and Hall resistivity decreases when the films are sandwiched with Cu. / 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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The exchange bias (EB) phenomen occurs due to the coupling between ferromagnetic and antiferromagnetic material and the main characteristics are the rise of unidirectional anisotropy and the rotational hysteresis in torque curves. In this work we have investigated how the unidirectional anisotropy and the rotational hysteresis are influenced by the change of some characteristics in thin films samples. Among these are the stacking of layers, the roughness at the interface between the two materials, the difference in the ferromagnetic layer thickness and the difference between the antiferromagnetic materials. The study was made by using magnetic torque measurements which were interpreted using a granular model for the EB. The parameters obtained from the fitting of the model to the torque curves has also permitted to reproduce data obtained by different magnetic techniques, especially in samples where the unidirectional anisotropy is greater than the uniaxial anisotropy. In NiFe=IrMn samples, the unidirectional anisotropy is favored by stacking layers, by increasing of the interfacial roughness and by the decrease of the ferromagnetic layer thickness, while the rotational hysteresis is substantially increased as the interfacial roughness increases. For the NiFe=FeMn sample the highest values of unidirectional anisotropy and rotational hysteresis were found, as well as a dependence of these parameters with the measuring magnetic field. / O fenômeno de "exchange bias" (EB) ocorre quando um material ferromagnético está acoplado a um material antiferromagnético e apresenta como características principais o surgimento de uma anisotropia unidirecional e a histerese rotacional em curvas de torque. Nesse trabalho foi investigado como a anisotropia unidirecional e a histerese rotacional são influenciadas pela mudança de algumas características em amostras na forma de filme finos. Entre essas características estão o empilhamento de camadas, a rugosidade na interface entre os dois materiais, a diferença na espessura da camada ferromagnética e a diferença entre os materiais antiferromagnéticos. O estudo foi realizado através de medidas de magnetometria de torque nas amostras, as quais foram interpretadas usando um modelo granular para o EB. Os parâmetros resultantes do ajuste do modelo às curvas de torque permitiram também reproduzir dados obtidos por outras técnicas de caracterização magnética, sobretudo em amostras que apresentam a anisotropia unidirecional maior do que a anisotropia uniaxial. Em amostras de NiFe=IrMn, a predominância da anisotropia unidirecional é favorecida pelo empilhamento de camadas, pelo aumento da rugosidade interfacial e pela diminuição da espessura da camada ferromagnética, enquanto a histerese rotacional apresenta aumento significativo somente com o aumento da rugosidade. Em uma amostra de NiFe=FeMn foram encontrados valores maiores tanto para a anisotropia unidirecional quanto para a histerese rotacional, bem como uma dependência desses com o campo de medida.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreSWTS_capa_ate_secao2.pdf: 3305591 bytes, checksum: 5f27842b5915ba4ade82c5d3c89c759b (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The e?ect of ?nite size on the magnetic properties of ferromagnetic particles systems is a recurrent subject. One of the aspects wide investigated is the superparamagnetic limit where the temperature destroys the magnetic order of ferromagnetic small particles. Above the block temperature the thermal value of the magnetic moment of the particle vanishes, due to thermal ?uctuations. The value of the blocking temperature diminishes when the size of the particle is reduced, re?ecting the reduction of the anisotropy energy barrier between the uniform states along the uniaxial axis. The increasing demand for high density magnetic media has recently attracted great research interest in periodic arrangements of nanometric ferromagnetics particles, approach in the superparamagnetic limit. An interesting conjecture is the possibility of stabilization of the magnetic order of small ferromagnetic particles (F) by interface coupling with antiferromagnetic (AF) substrate. These F/AF systems may also help to elucidate some details of the e?ect of exchange bias, because the e?ect of interface roughness and the paper of domain walls, either in the substrate or the particle, are signi?cantly reduced. We investigate the magnetic phases of small ferromagnetic particles on a antiferromagnetic substrate. We use a self-consistent local ?eld method, incorporating the interface ?eld and the dipole interaction between the spins of the ferromagnetic particle. Our results indicate that increasing the area of the interface favors the formation of the uniform state. Howere above a critical height value appears a state non-uniform is formed where the spins of in the particle s free surface are rotated with respect to the interface spins direction. We discuss the impact of the competition between the dipolar and interface ?eld on the magnetic charge, that controls the ?eld of ?ux leakage of the particle, and on the format of the hysteresis curves. Our results indicate that the liquid magnetic charge is not a monotonically increasing function of the height of the particle. The exchange bias may display anomalous features, induced for the dipolar ?eld of the spins near the F/AF interface / O efeito de tamanho ?nito nas propriedades magn?ticas de sistemas de part?culas ferromagn?ticos ? um tema recorrente. Um dos aspectos largamente investigados ? o limite superparamagn?tico em que a temperatura desestabiliza a ordem magn?tica de part?culas ferromagn?ticas pequenas. Acima da temperatura de bloqueio o valor m?dio t?rmico do momento magn?tico da part?cula se torna nulo, devido a ?utua??es t?rmicas. A temperatura de bloqueio diminui quando o tamanho da part?cula ? reduzido, re?etindo a queda na barreira de energia de anisotropia entre os estados de magnetiza??o uniforme ao longo do eixo uniaxial. A demanda crescente por meios de grava??o magn?tica de alta densidade tem atualmente despertado grande interesse de pesquisa em arranjos peri?dicos de part?culas ferromagn?ticas de dimens?es nanom?tricas, beirando o limite superparamagn?tico. Uma conjectura interessante, levantada experimentalmente, se refere ? possibilidade de estabiliza??o da ordem magn?tica de part?culas ferromagn?ticos (F) via o acoplamento de interface com substratos antiferromagn?ticos (AF) com temperatura de N?el acima da temperatura ambiente. Esses sistemas se prestam igualmente para elucidar alguns detalhes do efeito de Exchange bias , dado que, o efeito de rugosidade de interface e o papel de paredes de dom?nio, seja no substrato ou na part?cula, s?o reduzidos. Investigamos as fases magn?ticas de uma pequena part?cula ferromagn?tica, com diversas geometrias e disposi??es de deposi??o sobre um substrato antiferromagn?tico. Usamos um m?todo de campo local auto-consistente, incorporando o campo de interface e a intera??o dipolar entre os spins da part?cula ferromagn?tica. Nossos resultados indicam que aumentando a ?rea da interface favorece a forma??o do estado uniforme. Por?m se a altura da part?cula ? superior a um valor cr?tico surge um estado n?o-uniforme em que os spins se orientam de modo a minimizar a carga magn?tica super?cial. Discutimos o impacto que a competi??o entre esses efeitos tem na carga magn?tica l?quida, que controla o campo de fuga da part?cula e no formato das curvas de histerese. Nossos resultados indicam que a carga l?quida n?o ? uma fun??o monot?nicamente crescente da altura da part?cula e que o deslocamento da histerese pode sofrer altera??es relevantes, induzidas pelo campo dipolar, fugindo do padr?o esperado normalmente em sistemas F/AF extensos

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The Exchange Bias (EB) phenomenon consists of an interfacial exchange coupling between a ferromagnetic (FM) material and an antiferromagnetic (AFM) one and has as the main characteristics the rise of a unidirectional anisotropy and a rotational hysteresis (HR) in torque curves. In this work we have investigated the behavior of the magnetic behavior of systems presenting EB through magnetization curves, anisotropic magnetorresistance (AMR)and torque magnetometry. We have grown films, via magnetron sputtering, of NiFe/FeMn (bilayers) with different thickness of the FM layer and film structures of NiFe/IrMn/Ta with different repetitions of the basic s tructure. From the X-ray diffraction and reflectivity we have determined the preferential crystallographic growth direction, the thickness and the grain size of the studied samples. It was implemented at the Magnetism and Magnetic Materials Laboratory (LMMM) an apparatus to measure the AMR in two configurations: resistance as a function of the applied field angle and resistance as function of the field applied in a particular angle direction. To adjust the magnetization and AMR data we have used a phenomenological model for EB considering four energy terms: Zeeman, uniaxial, unidirectional and magnetostatic. The AMR curves have shown an asymmetry around 180º when measured at field smaller than the Bias one. According to the used model used, such asymmetry can be caused either by a misalignment between the anisotropy axes (uniaxial and unidirectional) or by a misalignment between the measurement current direction easy magnetization axis of the sample. It was not observed in the multilayers an increase on the uniaxial anisotropy dispersion with increasing on the trilayers number, as expected. In order to fit average torque curves, we have used an equation with two harmonic terms. The resulting parameters allow us to study the field evolution of the harmonic amplitudes Kθ e K2θ. In the multilayer system as higher total energy is, higher is the energy losses by HR. In bilayers system, the HR energy losses still increases even above the saturation field. Such behavior was associated to the configuration of interfacial spins and suggests the need of an additional contribution to total energy of the magnetic system. / O fenômeno de Exchange Bias (EB) consiste de um acoplamento de troca interfacial entre um material ferromagnético (FM) e um material antiferromagnético (AFM) e tem como características principais o surgimento de uma anisotropia unidirecional e a histerese rotacional (HR) em curvas de torque. Neste trabalho investigamos o comportamento de sistemas magnéticos com EB através de curvas de magnetização, magnetorresistência anisotrópica (AMR) e magnetometria de torque. Foram crescidos filmes via magnetron sputtering, de NiFe/FeMn (bicamadas) variando a espessura da camada de NiFe e filmes de NiFe/IrMn/Ta com diferentes números de repetições dessa estrutura básica (multicamadas). A partir da difração e refletividade de raios-X determinamos a direção preferencial de crescimento cristalográfico, espessura e o tamanho de grão das amostras estudadas. Foi implementado no Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos (LMMM) um aparato experimental para medidas de AMR: resistência em função do ângulo do campo aplicado e resistência em função do campo aplicado para um determinado ângulo escolhido. Para o ajuste aos dados das curvas de magnetização e AMR é apresentado um modelo fenomenológico para EB considerando quatro termos de energia: Zeeman, uniaxial, unidirecional e magnetostático. As curvas de AMR apresentam uma assimetria em torno de 180º quando medidas em valores de campo menores que o campo de Bias. De acordo com o modelo utilizado, tal assimetria pode ser causada por um desalinhamento entre os eixos de anisotropia (uniaxial e unidirecional) ou por um desalinhamento entre a direção da corrente de medida e o eixo fácil de magnetização da amostra. Não foi observado um aumento na dispersão da anisotropia uniaxial com o aumento das repetições das tricamadas, conforme esperado. Para o ajuste das curvas de torque médio utilizamos uma equação com dois termos harmônicos. Os parâmetros resultantes do ajuste das curvas de torque permitiram estudar a evolução das componentes harmônicas Kθ e K2θ. Nas multicamadas quanto maior a energia associada ao torque médio maiores são as perdas de energia por HR. Já nas bicamadas, as perdas de energia por HR aumentam mesmo acima do campo de saturação. Tal comportamento foi associado à configuração de spins interfaciais e sugere a necessidade de uma contribuição adicional para a energia total do sistema magnético.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:15:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarioAM.pdf: 1150858 bytes, checksum: 72544ace95c9eefd2f93d90922e6d6ec (MD5) Previous issue date: 2007-03-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The magnetic order of bylayers composed by a ferromagnetic film (F) coupled with an antiferromagnetic film (AF) is studied. Piles of coupled monolayers describe the films and the interfilm coupling is described by an exchange interaction between the magnetic moments at the interface. The F has a cubic anisotropy while the AF has a uniaxial anisotropy. We analyze the effects of an external do magnetic field applied parallel to the interface. We consider the intralayer coupling is strong enough to keep parallel all moments of the monolayer an then they are described by one vector proportional to the magnetization of the layer. The interlayer coupling is represented by an exchange interaction between these vectors. The magnetic energy of the system is the sum of the exchange. Anisotropy and Zeeman energies and the equilibrium configuration is one that gives the absolute minimum of the total energy. The magnetization of the system is calculated and the influence of the external do field combined with the interfilm coupling and the unidirectional anisotropy is studied. Special attention is given to the region near of the transition fields. The torque equation is used to study dynamical behavior of these systems. We consider small oscillations around the equilibrium position and we negleet nonlinear terms to obtain the natural frequencies of the system. The dependence of the frequencies with the external do field and their behavior in the phase transition region is analized / O ordenamento de bicamadas magn?ticas compostas por um filme ferromagn?tico (F) fino acoplado com um filme antiferromagn?tico (AF) ? estudado, considerando que os filmes podem ser descritos por uma pilha de camadas monoat?micas (infinitas) acopladas. O acoplamento entre os filmes ? representado pela intera??o entre os spins das monocamadas da interface. Consideramos que o filme F tem uma anitropia c?bica e os momentos do filme AF sentem a presen?a de uma anisotropia uniaxial. Adicionalmente, os spins que comp?em as camadas da interface sentem a presen?a de uma anisotropia unidirecional. Os efeitos de um capo magn?tico est?tico aplicado paralelo ao plano da interface s?o analisados. Consideramos que a intera??o de troca entre os momentos magn?ticos de uma mesma monocamada ? suficientemente forte para mant?-los alinhados em uma mesma dire??o. Cada camada monoat?mica ? representada por um ?nico vetor (vetor magnetiza??o) proporcional ao momento magn?tico total da monocamada, e a intera??o entre estes vetores ? proporcional a intera??o efetiva entre as monocamadas. A energia magn?tica do sistema ? escrita como a soma das energias de troca, anisotropia e Zeeman, e as configura??es de equil?brio s?o obtidas atrav?s da minimiza??o da energia. A magnetiza??o do sistema ? calculada em fun??o do campo magn?tico dc aplicado e o efeito do meesmo, combinando com a intera??o interfilmes e anisotropia unidirecional, ? investrigado. A aten??o especial ? dada ?s regi?es de campo pr?ximas as transi??es de fase. Usamos a equa??o do torque para estudae o comportamento din?mico desses sistemas. Considerando que os vetores magnetiza??o oscilam em torno da posi??o de equil?brio, com amplitudes suficientemente pequenas para que os efeitos n?o lineares possam ser desprezados, calculamos as "freq??ncias naturais" do sistema dando especial aten??o as duas de menos valor. A depend?ncia das freq??ncias com a intensidade do campo ? determinada e o comportamento nas regi?es de transi??o de fase ? analisado

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / NanopartÃculas de FeCo recobertas com (Fe,Co)3O4 (Magnetita dopadas com cobalto) na estrutura casca caroÃo (Core-Shell), foram sintetizadas pela rota quÃmica conhecida como Sol-Gel Proteica. Os materiais sintetizados foram caracterizados por Termogravimetria (TG), DifraÃÃo de Raios-X (DRX), Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM), Espectroscopia MÃssbauer, Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV) e Microscopia EletrÃnica de TransmissÃo (MET). Os resultados mostram que o aumento da temperatura de re-oxidaÃÃo influi diretamente no tamanho da casca (Shell) bem como o aumento da razÃo entre a magnetizaÃÃo remanente pela magnetizaÃÃo de saturaÃÃo. O efeito de Exchange Spring e Exchange Bias foram observados nas curvas de histerese. A estrutura Core-Shell foi formada de maneira nÃo homogÃnea, ou seja, nem todas as partÃculas foram recobertas pela magnetita. / FeCo Nanoparticles coated with (Fe,Co)3O4 (Magnetite doped with cobalt) were synthesized by the chemical route known as Sol-Gel Protein. The synthesized materials were characterized by thermogravimetry (TG), X-Ray Diffraction (XRD), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), MÃssbauer spectroscopy, Scanning Electronic Miscroscopy (SEM) and Transmission Electronic Microscopy (TEM). The results show that the increase in temperature directly influences the size of the shell (Shell) and increased the ratio of remanent magnetization to the saturation magnetization. The effect of Exchange Spring and Exchange Bias were observed in the hysteresis curves. The Core-Shell structure was formed a non-homogeneous manner, ie not all the magnetite particles were coated.