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Estudo do efeito magnetocalórico em compostos de MnAs1-xAx, A = P, Sb, Te e Mn1-xFexAs / The study of the magnetocaloric effect in compounds of MnAs1-xAx, A = P, Sb, Te e Mn1-xFexAs

Campos, Ariana de 26 May 2006 (has links)
Orientadores: Sergio Gama, Nilson Antunes de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_Arianade_D.pdf: 9214751 bytes, checksum: 227e7e0b1cc697ea73f810066346ff6d (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho descreveremos a obtenção dos compostos da família MnA s1-xAx (A= Te,P, Sb) e Mn1-xFe xAs para várias concentrações. Dividimos este trabalho em duas etapas, a primeira via obtenção em forno de alta pressão e a segunda via obtenção em forno tubular em tubos de quartzos. A primeira etapa, ainda se dividiu em obtenção indireta e direta dos materiais. Na obtenção indireta dos materiais, focamos nosso trabalho nos compostos de MnAs e MnSb para a produção da série MnAs1-xSbx. Na obtenção direta, partimos dos elementos para sintetizar os materiais, utilizando o mesmo método adotado na obtenção indireta. Na segunda etapa do trabalho, obtemos os compostos diretamente em tubos de quartzo. As amostras produzidas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura utilizando a técnica de WDS e, finalmente, análises magnéticas para a obtenção do efeito magnetocalórico de cada material, e assim a avaliação destes materiais como possíveis candidatos a materiais refrigerantes. Após o cálculo do efeito magnetocalórico, utilizamos um modelo fenomenológico que considera a dependência da temperatura crítica da fase magnética na mudança de volume, o modelo utilizado parte das descrições propostas por Bean e Rodbell que correlaciona fortes interações magnetoelásticos com a transição de fase de primeira ordem / Abstract: In this work we describe the obtaining processes of the MnAs1-x Ax (A= Te, P, Sb) and Mn1-xFexAs series for several concentrations. We divided this work in two stages: in the first one the samples were obtained using a high pressure furnace and in the second one using a resistive furnaces with the samples sealed in quartz tubes. The first stage, can be split in direct and indirect obtaining of the materials. In the indirect obtaining of the materials, our work was focused on the MnAs and MnSb compounds for the production of the series MnAs1-xSbx. In the direct obtaining, we synthesized the materials directly from the elements, using the same method adopted in the indirect obtaining. In the second stage of the work, we obtained the samples directly from the elements in quartz tubes. The produced samples were characterized by ray-X diffraction, optical microscopy, electron microscopy using the WDS technique and finally magnetic analysis for the calculation of the magnetocaloric effect of each material and, in this way evaluate these materials as possible candidates to refrigerant materials. After the calculation of the magnetocaloric effect, we used a phenomenological model that considers the dependence of the critical temperature of the magnetic phase in the volume change, the model used part of the descriptions proposed by Bean and Rodbell [1] that correlates strong magnetoelastic interaction with the first order phase transition / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências
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Limitadores de potencia seletivas em frequencia usando a geração subharmonica de ondas spin em meteriais ferrimagneticos

Barretti, Mario de Souza 17 July 2018 (has links)
Orientador: Attilio Jose Giarola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barretti_MariodeSouza_M.pdf: 4545751 bytes, checksum: 7cd197dfa4122fdfea10c08afcbc8834 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho é apresentado uma revisão das teorias linear e não linear aplicadas a materiais ferrimagnéticos, as quais permitem uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos em Limitadores de Potência Seletivos em Frequência LPSFs operando nos modos de coincidência e ressonância subsidiária. É também demonstrado que os limitadores operando no modo de coincidência funcionam como filtros passa faixa quando o sinal aplicado na sua porta de entrada estiver abaixo do nível de limitação. Por este motivo, é apresentada uma revisão da teoria sobre filtros passa faixa usando ressoadores ferrimagnéticos. A teoria já existente para prever o comportamento de LPSFs com sinais apresentando amplitudes acima do nível limiar de limitação é introduzida e comparada com os resultados experimentais. Dois protótipos foram projetados, construídos e testados. Um deles consistiu de duas linhas de fita perpendiculares entre si e acopladas por meio de duas esferas Y.I.G convenientemente polarizadas para permitir operação no modo de coincidência. O outro foi obtido mediante a integração de uma esfera Y.I.G a uma linha de microfita. A polarização da esfera Y.I.G foi ajustada de modo a permitir operação do dispositivo no modo de ressonância subsidiária. Para a caracterização dos dispositivos construídos foram efetuados uma série de medidas para a obtenção de curvas de potência de saída versus potência de entrada e da variação com a frequência da perda por inserção, da supressão de um sinal fraco devido a presença de um sinal forte, da amplitude de dois sinais fortes e da amplitude dos produtos de intermodulação de terceira e quinta ordem. A comparação dos resultados experimentais obtidos com aqueles previstos teoricamente revela uma boa concordância entre a teoria apresentada e a realização prática. / Abstract: A review of the linear and non linear theories applied to ferrimagnetic materials is presented with the objective of providing a better understanding of the phenomena occuring in Frequency Selective Power Limiters (LPSF's) operating in the coincidence and subsidiary resonance modes. In addition, it is shown that the limiters operating band pass filters when the applied input signal level is set below the limiting level. For this reason, a review of the theory of band pass filters using ferromagnetic resonators is also presented. An existing theory for predicting the behavior of LPSF's with signal levels above the limiting level is introduced and compared with experimental results. In addition, it is in the coincidence mode behave as two prototypes were designed, built and tested. One of them consisted of two striplines one perpendicular to the other, and coupled by means of two Y.I.G spheres. These spheres were conveniently biased in order to allow operation in the coincidence mode. The other prototype was obtained by means of an integration of a Y.I.G sphere with a microstripline. The bias of the sphere was adjusted in order to provide operation in the subsidiary resonance mode. For the characterization of the devices built series of tests were accomplished in order to obtain curves of output versus input power and the dependence of the frequency of (a). the insertion loss; (b) the small signal supression due to a strong signal; (c) the amplitudes of two strong signals; and (d) the amplitudes of the third and fifth order intermodulation products. A comparison between the experimental and theoretical results reveals a good agreement between the theory and the experiment. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Crescimento e estrutura de monocamadas de Co sobre Cu90Au10(100)

Alysson Martins Almeida Silva 22 August 2008 (has links)
Nenhuma / O estudo das correlações entre as propriedades estruturais e magnéticas de filmes finos e ultrafinos é hoje assunto de grande interesse tanto científico como tecnológico, sendo que, dada a disponibilidade de materiais e a importância das aplicações atuais e potenciais, filmes magnéticos compostos por metais e ligas de metais de transição 3d estão entre os materiais mais investigados. O Co é um metal de transição 3d, ferromagnético, e que, em volume, apresenta estrutura hexagonal compacta (hc). Entretanto, tanto esta fase como as fases cúbica de face centrada (cfc) e cúbica de corpo centrado (ccc) podem ser estabilizadas à temperatura ambiente na forma de filmes ultrafinos, ou ainda em forma de estruturas multicamadas, e as propriedades magnéticas dos mesmos apresentam uma complexa correlação com a estrutura cristalina. Existe um grande numero de trabalhos a respeito de Co crescido sobre superfícies de Cu (cfc, parâmetro de rede a = 3,615 Å) e outros monocristais, mas nada há na literatura sobre monocamadas de Co depositadas sobre Cu90Au10, uma liga cfc com parâmetro de rede (3,66 Å) expandido de 1,0% em relação ao Cu. Investigamos aqui o crescimento, em condições de epitaxia de feixe molecular (MBE), e a estrutura de filmes de Co depositados a temperatura ambiente, com espessuras entre uma e cinco monocamadas atômicas (ML) depositadas sobre a superfície (100) da liga Cu90Au10. A composição química e a pureza da superfície do monocristal e dos filmes foram determinadas por espectroscopia de elétrons excitados por raios X (XPS). A cristalinidade da superfície do substrato, bem como a forma de crescimento e a estrutura dos filmes foram determinados por difração de elétrons de baixa e alta energia, LEED e RHEED. A morfologia da superfície do cristal de Cu90Au10(100) e das primeiras monocamadas do filme de cobalto foram determinadas através de medidas de microscopia de varredura por tunelamento (STM). Medidas de magnetometria por efeito Kerr magneto- óptico foram utilizadas para se estabelecer, em caráter preliminar, uma correlação entre a estrutura e o magnetismo dos filmes de Co sobre Cu90Au10(100) Nossos resultados indicam o crescimento de Co com estrutura tetragonal de face centrada (tfc), e uma evolução, com o aumento da espessura de cobalto, de formação de ilhas para crescimento camada a camada. Além disso, nota-se para os filmes de Co uma rápida contração do parâmetro de rede no plano, atingindo aproximadamente 2,5% para ~ 4,0 ML, quando comparado ao substrato de Cu90Au10 (100). Medidas de magnetometria por Efeito Kerr Magneto-ótico indicam magnetização no plano do filme. Este trabalho eminentemente experimental representou um amplo aprendizado no uso e exploração das potencialidades de técnicas múltiplas (LEED, RHEED, XPS, AES, STM e MOKE) para a adequada caracterização e investigação das propriedades estruturais e magnéticas de superfícies e nanoestruturas heteroepitaxiais preparadas em UHV, em condições de epitaxia de feixe molecular (MBE), bem como o primeiro estudo do crescimento de monocamadas de Co depositadas sobre Cu90Au10(100). / The investigation of correlations between structural and magnetic properties of thin and ultrathin films is of great scientific and technological interest presently. Due to importance of their actual and potential applications, films of 3d metals and their alloys are among the most investigated materials. Co is a ferromagnetic 3d metal that in bulk has a hexagonal compact structure (hcp). For Co films or multilayers, the hcp as well as the face-centered (fcc) and bodycentered cubic (bcc) phases can be stabilized at room temperature, depending on the used substrate. It is known that the preparation method can affect decisively the structural and magnetic properties of Co monolayers. There is a big amount of work on Co films grown on different Cu surfaces (fcc; lattice parameter a = 3.615 Å) and other substrates but, to the best of our knowledgement, there is no studies on Co monolayers deposited on Cu90Au10(100), a fcc alloy with lattice parameter of about 3.66 Å. In this work we investigate the epitaxial grow and the structure of Co films with thickness up to 5 atomic monolayers (ML) deposited on Cu90Au10(100). The goal of the study was to investigate the modifications in the magnetic properties of the Co films provided by small distortions in the lattice, since Cu90Au10 presents cfc structure with a lattice parameter ~1% larger than the one of the pure Cu. The sample preparation and the majority of the experimental analysis has been done in ultra high vacuum under molecular beam epitaxy conditions. The studies were conducted in situ, in UHV, by using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), high and low energy electron diffraction (RHEED and LEED), and scanning tunneling microscopy (STM). Preliminary magnetic measurements on the correlation structure - magnetism were conducted by magneto-optical Kerr effect (MOKE). Our results indicate the growth of a tetragonal distorted face centered (fct) Co lattice and an initial formation of islands followed by a layer-by-layer grow starting from 2 ML Co. The lateral lattice parameter shows a fast contraction with increasing thickness when compared to the CuAu substrate, reaching ~ 2.5% at 4 ML Co. Surface magnetometry by Magneto-optical Kerr effect indicated in-plane magnetization of the Co films. This experimental work represented a broad and extensive learning process on preparation and characterization of heteroepitaxial nanostructures by multiple techniques (LEED, RHEED, XPS, AES, STM, and MOKE) under MBE conditions (UHV) and the first investigation of Co monolayers on Cu90Au10(100). SUMÁRIO
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Eletrodeposição de ligas magnéticas de CoPd e FePd para o emprego em dispositivos micro e nano eletromecânicos.

Fernanda Merie Takata 31 August 2007 (has links)
Devido à grande demanda em se obter materiais magnéticos para aplicação na área de leitura/gravação magnética e armazenamento de dados, filmes finos de ligas magnéticas tem sido extensivamente estudados como materiais promissores. Este trabalho trata do estudo da eletrodeposição galvanostática de ligas magnéticas de CoPd e FePd. Para a obtenção das ligas CoPd foram variados parâmetros como densidade de corrente, pH e concentração dos metais na solução. Dois aditivos foram utilizados nos banhos: para banhos de cloreto e sulfamato a glicina (Gly) e para sulfato o ácido 5-sulfosalicílico (5-ASS). O teor de Co nas ligas obtidas variou de 6,4 a 94,0 %at. e a eficiência de corrente máxima foi de 88,1 % para um banho de cloreto onde a razão molar [Co2
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Seleção, elaboração e caracterização de ferritas Ni-Zn para aplicação em monitores de corrente pulsada.

Vera Lúcia Othéro de Brito 18 October 2007 (has links)
As ferritas Ni-Zn são materiais que têm sido bastante estudados nas últimas décadas e que têm sido empregados em diversas aplicações na indústria eletro-eletrônica. Neste trabalho, estudou-se a microestrutura e a permeabilidade magnética complexa de algumas ferritas Ni-Zn com o objetivo de selecionar uma cerâmica deste tipo para aplicação como núcleo do transdutor de um monitor de corrente pulsada para a monitoração de pulsos com 1 s de duração. A utilização de uma ferrita para esta finalidade resulta em um monitor de fabricação simplificada e de baixo custo. Foram fabricadas amostras de ferritas do tipo Ni1-xZnxFe2O4 com x=0,9 (ferrita 1), x=0,7 (ferrita 2) e x0,5 (ferrita 3). Das três ferritas fabricadas, a ferrita 3 foi a que apresentou a permeabilidade magnética complexa mais adequada para a aplicação proposta. Foi elaborado um segundo lote de amostras com a composição da ferrita 3 inserindo-se algumas alterações no processo de fabricação cerâmico. As alterações inseridas foram: o uso de moagem de alta energia no pó pré-sinterizado, o emprego de desagregação com ultrassom desse pó moído e a adição de 200 ppm de Nb2O5 a esse mesmo pó. Verificou-se que a alternativa que gerou melhores resultados foi a que utilizou desagregação com ultrassom sem a adição do Nb2O5. Foi verificado que a indução magnética de saturação da ferrita fabricada por essa alternativa é de 0,074 T e que a sua permeabilidade magnética relativa complexa varia com a temperatura, entre -40 oC e +50 oC, da seguinte forma: r 203,2+1,1494T+0,0039T2 e 5 < r"< 10.
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Desenvolvimento de cermets de ferrita Ni-Co aplicáveis em sensores magnetomecânicos.

Mônica Sumie Hieda 08 December 2015 (has links)
Na literatura pode-se encontrar trabalhos sobre ferritas magnetostrictivas, que buscam o aumento da sua resistência mecânica sem prejudicar as suas propriedades magnéticas e mantendo o seu baixo custo em relação ao Terfenol, principalmente. De acordo com alguns trabalhos da literatura, as ferritas Ni-Co possuem sensibilidade magnetoelástica relativamente alta, tornando-as apropriadas para aplicações em sensores magnetomecânicos. A literatura também mostra que a adição de uma fase metálica a uma ferrita pode melhorar as propriedades mecânicas e a sensibilidade magnetostrictiva do material. Neste trabalho, a ferrita Ni0,9Co0,1Fe2O4 foi processada pelo método cerâmico, ligas metálicas AgNi e CuNi foram produzidas por mechanical alloying e, então, cermets de ferrita Ni-Co/AgNi, ferrita Ni-Co/CuNi e ferrita Ni-Co/Ag foram preparados. Amostras de ferrita Ni-Co produzidas em duas diferentes condições de processamento e de cermets foram sinterizadas a 1350oC. Para a caracterização química, microestrutural e cristalográfica dos materiais produzidos, foram feitas análises de massa específica, difratometria de raios-X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva. As propriedades magnéticas dos materiais sinterizados foram analisadas por meio de medidas de magnetostricção e as propriedades mecânicas, por meio de ensaios de flexão. As caracterizações mostraram que a liga CuNi reagiu com a matriz cerâmica durante a sinterização do cermet, formando fases de estrutura cristalina espinélio e eliminando toda a fase metálica após a sinterização; houve uma boa aderência da liga metálica AgNi à superfície da ferrita, o que é um dos requisitos para torná-la apropriada para o processamento do cermet; a adição da prata metálica à ferrita não resultou em alteração significativa da magnetostricção do material e não aumentou a resistência mecânica do material devido à baixa molhabilidade da prata na matriz; o peneiramento do pó pré-sinterizado de ferrita antes da compactação aumentou a resistência mecânica do material devido à eliminação de grandes aglomerados, melhorando o empacotamento das partículas durante a compactação.
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Dimensionalidad magnética en compuestos Y<SUB>2-x</SUB>Dy<SUB>x</SUB>BaCuO<SUB>5</SUB>

Baum, Lorena January 2003 (has links)
Los arreglos magnéticos de las denominadas "fases verdes", consituidas por los mismos elementos que los cupratos superconductores, siguen siendo objeto de estudio tanto porque algunas de ellas presentan ordenamientos de baja dimensionalidad como porque continúa sin conocerse el mecamismo que regula la interacción entre tierras raras y metales de transición 3d. En este trabajo se estudian mediante suceptibilidad AC y difracción de neutrones la transicióon de dimensionalidad que surge en el Y2BaCuO5 al ser dopado con Dy. En particular se estudiaron muestras con el 1, 5, 10 y 25 % de Dy y el propio Dy2BaCuO5. Los datos experimentales fueron tratados con modelos de Campo Medio y con Hamiltonianos de Baja Dimensionalidad a travées de desarrollos en serie de alta temperaturas. Los resultados muestran que con muy bajas concentraciones de Dy (~ 1 - 10 %) el sistema no puede tratarse con esquemas que supongan la interacción entre distinas redes magnéticas tridimensionales (Campo Medio) sino que puede ser analizado con modelos de baja dimensionalidad. Esta característica se pierde mayores concentraciones de Dy frente a las cuales el sistema se arregla tridimensionalmente y se puede describir con modelos de campo medio simples.
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Curvas de remanência de sistemas que apresentam exchange bias

Oliveira, Artur Harres de January 2014 (has links)
As propriedades magnéticas de filmes finos que apresentam exchange bias são analisadas através do método de curvas de remanência. Trata-se de uma técnica comumente empregada no estudo de interações magnéticas em sistemas que apresentam laços de magnetização simétricos. Como o deslocamento em campo da curva de histerese é uma das principais manifestações do exchange bias, os valores das magnetizações remanentes podem ser distintos em módulo, ou até possuir o mesmo sinal, para os dois ramos da magnetização. Isto impede a aplicação direta do método. Uma adaptação é proposta aqui, e testada em uma variedade de sistemas que contêm interfaces entre materiais ferromagnéticos e antiferromagnéticos. Ela envolve a redefinição do sistema de coordenadas, e acaba gerando um aumento no número de gráficos distintos que podem ser construídos, evidenciando a assimetria intrínseca que existe entre os dois ramos da magnetização. Três tipos distintos de sistemas foram estudados, todos na forma de filmes finos depositados por desbastamento iônico. São eles: bicamadas de NiCu/IrMn, nas quais a temperatura de Curie do ferromagneto é menor que a temperatura de Néel do antiferromagneto; tricamadas de Co/Cu(tCu)/IrMn, construídas com espessuras variadas do espaçador de cobre com intuito de reduzir a interação efetiva entre o cobalto e o irídio-manganês; e amostras de CoFe/IrMn que possuem diferentes espessuras de material antiferromagnético. Curvas δ M(H) e gráficos de Henkel construídos para cada uma das amostras são apresentados, e os desvios do comportamento esperado para sistemas não-interagentes investigado, traçando um paralelo com parâmetros como o campo de exchange bias e o campo coercivo. Durante a interpretação dos dados, simulações computacionais foram implementadas na tentativa de separar as contribuições dos diferentes mecanismos que influenciam os processos de reversão da magnetização. / Magnetic properties of EB thin films are analyzed using the remanence plots method. This procedure is commonly employed to probe magnetic interactions in systems presenting symmetrical hysteresis curves. Since the field shift of the magnetization loops is one of the exchange bias manifestations, distinct remanence values might be observed for the two magnetization branches. This prevents the direct application of the method. An adaptation is proposed here, and tested in a variety of systems containing ferromagnetic/antiferromagnetic interfaces. It involves a redefinition of the coordinate system and gives rise to a number of distinct plots, revealing the intrinsic asymmetry between the two magnetization branches of exchange bias samples. Three different systems were studied, all in the form of thin films deposited via sputtering. These are: NiCu/IrMn bilayers, where the Curie temperature of the ferromagnet is lower than the Néel temperature of the antiferromagnet; Co/Cu(tCu)/IrMn trilayers, where the copper spacer thickness was varied in order to diminish the cobalt/iridium-manganese effective coupling; and CoFe/IrMn samples with different antiferromagnetic layer thickness. Henkel and δM(H) plots constructed for each sample are presented, and their deviations from the non-interacting behavior investigated, tracing a parallel with exchange bias parameters such as Heb and Hc. Computational simulations were employed aiming to discriminate contributions coming from different mechanisms that might influence the magnetization reversal.
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Estudo das modificações induzidas pela irradiação de íons em sistemas com acoplamento interfacial ferro-antiferromagnético

Schäfer, Deise January 2014 (has links)
Neste trabalho são analisadas as modificações provocadas pela irradiação iônica e tratamento térmico no exchange bias (EB) e no campo coercivo (HC) em filmes finos de IrMn/NiCu e IrMn/NiFe; neste último estudou-se a influência da ordem das camadas ferromagnética (FM) e antiferromagnética (AF). As irradiações foram feitas com íons de He+, Ge+ e Ar+ a diversas fluências. Flutuações temporais do EB são estudadas no sistema IrMn/NiFe através de uma análise da evolução temporal do fenômeno em diferentes temperaturas e fluências. Observa-se um grande aumento em HC no sistema IrMn/NiCu, que não apresenta EB, quando são feitas irradiações com Ar+. Tal aumento é explicado por defeitos criados na camada FM, que podem modificar a rugosidade interfacial e favorecer a quebra do FM em domínios devido à interação com o material AF. No sistema IrMn/NiFe observam-se modificações diversas no EB e HC das amostras dependendo da ordem de deposição das camadas FM/AF. No caso em que o material AF é crescido primeiro, uma investigação profunda das modificações estruturais e magnéticas foi feita. Análises estruturais mostram que tanto a irradiação iônica quanto o tratamento térmico não provocam interdifusão significante na interface IrMn/NiFe. Por outro lado, a estrutura do IrMn revelou diferenças na amostra irradiada com íons. Com o auxílio de simulações, tal efeito foi explicado por um processo de ordenamento químico da liga IrMn, que está de acordo com o maior EB obtido. As modificações na coercividade no sistema IrMn/NiFe foram investigadas com medidas de magnetização e ressonância ferromagnética. Foi observado campo de anisotropia rodável (HRA) negativo que foi explicado considerando acoplamento interfacial antiparalelo entre os momentos rodáveis e a camada FM que em campos mais elevados se alinham paralelamente. A anticorrelação entre HC e HRA foi atribuída a mudanças na constante de anisotropia dos grãos rodáveis, que se relaciona inversamente com HRA. O estudo das mudanças temporais do EB revela que a magnetização remanente da camada ferromagnética tem um papel essencial para a evolução do EB e que efeitos de aquecimento derivados da corrente utilizada na irradiação não mudam a taxa de evolução temporal do EB. / In this work we study the modifications of the exchange bias (EB) and coercive field (HC) of IrMn/NiFe and IrMn/NiCu thin films, induced by magnetic annealing (MA) and ion bombardment (IB). The last ones were done with He+, Ge+ and Ar+ ions at several fluences. The layer deposition order, ion beam fluence and current, structural changes and magnetic dynamical effects are investigated. The increase of HC with fluence is observed for the IrMn/NiCu system much higher for Ar+ implantation. This last increase is explained considering that the deffects induced by IB in the FM material, favor the domain formation through the interaction with the AF, and the increase of interfacial roughness. The modifications of EB and HC observed on the NiFe/IrMn system vary according to the layer deposition order, where a complete magnetical and structural investigation was carried out for the sample with the AF layer grown first. Structural analysis of the NiFe/IrMn system does nor show any interdiffusion induced at the FM/AF interface by MA or IB. Nevertheless a chemical ordering process is observed for the IB samples. These last effect is in agreement with the magnetic data, taht shows higher EB for the IB samples. The coercivity modifications of the NiFe/IrMn films were investigated through hysteresis loops and ferromagnetic resonance. We observed negative rotatable anisotropy field (HRA), which is explained considering field induced flips of the rotatable grains coupling (antiparallel/ parallel). The inverse correlation between HC and HRA was explained considering the changes on the rotatable grains anisotropy constant, that relates inversely to HRA. The EB time dependence was also investigated, where it is shown that the ferromagnetic remanent magnetization plays a key role in the EB temporal evolution and that heating effects driven by irradiation current do not change the temporal drift of EB.
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Curvas de remanência de sistemas que apresentam exchange bias

Oliveira, Artur Harres de January 2014 (has links)
As propriedades magnéticas de filmes finos que apresentam exchange bias são analisadas através do método de curvas de remanência. Trata-se de uma técnica comumente empregada no estudo de interações magnéticas em sistemas que apresentam laços de magnetização simétricos. Como o deslocamento em campo da curva de histerese é uma das principais manifestações do exchange bias, os valores das magnetizações remanentes podem ser distintos em módulo, ou até possuir o mesmo sinal, para os dois ramos da magnetização. Isto impede a aplicação direta do método. Uma adaptação é proposta aqui, e testada em uma variedade de sistemas que contêm interfaces entre materiais ferromagnéticos e antiferromagnéticos. Ela envolve a redefinição do sistema de coordenadas, e acaba gerando um aumento no número de gráficos distintos que podem ser construídos, evidenciando a assimetria intrínseca que existe entre os dois ramos da magnetização. Três tipos distintos de sistemas foram estudados, todos na forma de filmes finos depositados por desbastamento iônico. São eles: bicamadas de NiCu/IrMn, nas quais a temperatura de Curie do ferromagneto é menor que a temperatura de Néel do antiferromagneto; tricamadas de Co/Cu(tCu)/IrMn, construídas com espessuras variadas do espaçador de cobre com intuito de reduzir a interação efetiva entre o cobalto e o irídio-manganês; e amostras de CoFe/IrMn que possuem diferentes espessuras de material antiferromagnético. Curvas δ M(H) e gráficos de Henkel construídos para cada uma das amostras são apresentados, e os desvios do comportamento esperado para sistemas não-interagentes investigado, traçando um paralelo com parâmetros como o campo de exchange bias e o campo coercivo. Durante a interpretação dos dados, simulações computacionais foram implementadas na tentativa de separar as contribuições dos diferentes mecanismos que influenciam os processos de reversão da magnetização. / Magnetic properties of EB thin films are analyzed using the remanence plots method. This procedure is commonly employed to probe magnetic interactions in systems presenting symmetrical hysteresis curves. Since the field shift of the magnetization loops is one of the exchange bias manifestations, distinct remanence values might be observed for the two magnetization branches. This prevents the direct application of the method. An adaptation is proposed here, and tested in a variety of systems containing ferromagnetic/antiferromagnetic interfaces. It involves a redefinition of the coordinate system and gives rise to a number of distinct plots, revealing the intrinsic asymmetry between the two magnetization branches of exchange bias samples. Three different systems were studied, all in the form of thin films deposited via sputtering. These are: NiCu/IrMn bilayers, where the Curie temperature of the ferromagnet is lower than the Néel temperature of the antiferromagnet; Co/Cu(tCu)/IrMn trilayers, where the copper spacer thickness was varied in order to diminish the cobalt/iridium-manganese effective coupling; and CoFe/IrMn samples with different antiferromagnetic layer thickness. Henkel and δM(H) plots constructed for each sample are presented, and their deviations from the non-interacting behavior investigated, tracing a parallel with exchange bias parameters such as Heb and Hc. Computational simulations were employed aiming to discriminate contributions coming from different mechanisms that might influence the magnetization reversal.

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