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Previous issue date: 2010-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The ferromagnetic resonance (FMR) technique at the microwave frequencies of X-band (9.79 GHz) and Q-band (34 Ghz) was used to study, at room temperature, the magnetic anisotropy of Fe/Mn/Fe trilayers. The samples studied were grown by molecular beam epitaxy onto MgO substrates at the temperatures of 50 ° C, 150 ° C and 175 ° C, at the pressure of 4 x 10-11 Torr. The thicknesses of the distinct layers were 5 or 10 nm for the bottom Fe layer grown onto the MgO substrate, varied from 0.8 to 1.35 nm, for the Mn spacer layer, and was kept constant and equal to 5 nm, for the top Fe layer. The FMR
spectra of the symmetrical trilayer at X and Q-band microwave frequencies show only the uniform resonance mode. Asymmetrical trilayers also show non resonant and/or non aligned modes at X-band frequency, but only the uniform mode at Q-band frequency. For some samples this result gives evidence of a non-collinear coupling between the Fe layers in the presence of low intensity magnetic fields. The out-of-plane angular dependence of the absorption fields show that the magnetization for all trilayers studied is in the plane of the sample. The magnetic anisotropy was deduced from the in-plane angular dependence of the uniform resonance mode at Q-band frequency, taking the free energy of the magnetic system as the result of contributions from Zeeman, demagnetizing, and in-plane cubic magnetocrystalline anisotropy energies. Fourfold in-plane anisotropy fields of 600 Oe and effective magnetizations above 16000 G were observed. The set of results obtained shows the high sensitivity and versatility of the FMR technique to study the magnetic properties of epitaxially grown monocrystalline nanometric structures. / A técnica de Ressonância Ferromagnética (RFM) nas frequências de micro-ondas de banda-X (9.79 GHz) e banda-Q (34 GHz) foi usada para estudar, à temperatura ambiente, a anisotropia magnética de tricamadas de Fe/Mn/Fe. As amostras estudadas foram crescidas por epitaxia de feixe molecular sobre substratos de MgO nas temperaturas de 50° C, 150° C e 175° C, à pressão de 4 x 10-11 Torr. A espessura da camada de Fe crescida sobre o MgO foi de 5 ou 10 nm, variou de 0.8 a 1.35 nm, para a camada separadora de Mn e foi mantida constante e igual a 5 nm, para a camada superior de Fe. Os espectros de RFM para a tricamada simétrica em bandas X e Q apresentam apenas o modo uniforme de ressonância. As tricamadas assimétricas apresentam também modos não ressonantes e/ou não alinhados em banda-X, mas apenas o modo uniforme em Banda-Q. Para algumas amostras, isto implica em um acoplamento não colinear entre as camadas de Fe na presença de campos magnéticos de baixa intensidade. A dependência angular do campo de ressonância fora do plano da amostra indica, para todas as amostras, que a magnetização se encontra no plano do filme. A anisotropia magnética das tricamadas foi deduzida a partir do estudo da dependência angular do campo de ressonância no plano da amostra, em banda-Q, tendo a energia livre do
sistema contribuições de energias Zeeman, de desmagnetização e magnetocristalina cúbica. Campos de anisotropia cúbica da ordem de 600 Oe e magnetização efetiva superior a 16000 G foram observados. O conjunto dos resultados obtidos mostra a alta sensibilidade e versatilidade da técnica de RFM para estudar as propriedades magnéticas de estruturas monocristalinas nanométricas crescidas epitaxialmente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4211 |
| Date | 08 April 2010 |
| Creators | Pessoa, Marcio Solino |
| Contributors | Pelegrini, Fernando, Pelegrini, Fernando, Nascimento, Valberto Pedruzzi, Avelar, Ardiley Torres |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Fisica (IF), UFG, Brasil, Instituto de Física - IF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3162138865744262028, 600, 600, 600, 600, -4029658853652049306, 4652787352762697830, 2075167498588264571 |
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