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Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nesta tese investigamos propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização em interfaces
metálicas onde uma das superfícies é ferromagnética (FM) e outra superfície pode ser
antiferromagnética (AF) ou não-magnética (NM). Interfaces como estas são sistemas
protótipos para a investigação de fenômenos básicos e aplicados, pois muitos dispositivos
spintrônicos possuem interfaces similares. As propriedades estáticas e dinâmicas da
magnetização dependem fortemente da natureza física e química das interfaces e muitos
fenômenos novos têm sido descobertos devido a esta dependência. Aqui exploramos o efeito
da indução de anisotropias uniaxiais muito fortes em bicamadas de Ni81Fe19 (Py) quando
depositados por sputtering inclinado. Verificamos que um material magneticamente mole,
como o Py, pode apresentar campos de anisotropia uniaxial da ordem de várias centenas de
Oe quando depositados em ângulos de inclinação de 70o. As propriedades dinâmicas da
magnetização destes sistemas, medidas por ressonância ferromagnética (FMR), nos
permitiram entender o papel dos diversos mecanismos de relaxação magnética existentes em
sistemas de baixa dimensão, como filmes e multicamadas. Desenvolvemos um estudo teórico
e experimental dos mecanismos intrínsecos e extrínsecos da magnetização. Identificamos
claramente situações onde o mecanismo de espalhamento de dois mágnons passa a competir
de forma eficiente com os mecanismos intrínsecos de Gilbert. Aqui o mecanismo de dois
mágnons foi ativado pelas micro-estruturas que se formam durante o processo de crescimento
por sputtering oblíquo. Também investigamos propriedades magnéticas de bicamadas FM/AF
depositadas pela mesma técnica de sputtering oblíquo onde identificamos claramente os
diversos mecanismos de relaxação bem como desenvolvemos um método que permite
controlar a direção da anisotropia de exchange bias. O papel desempenhado pelas flutuações
associadas aos os diversos eixos de anisotropia também foi devidamente estudado. Uma das
principais contribuições desta tese foi a investigação do efeito de spin pumping (SP). O efeito
SP ocorre quando a ressonância ferromagnética é excitada na camada FM e a conseqüência
principal é a injeção de uma corrente pura de spin no meio NM adjacente. A injeção da
corrente pura de spin no meio NM aparece como um mecanismo adicional de relaxação da
magnetização. Um fenômeno investigado nesta tese foi a geração de uma tensão elétrica dc
que ocorre como conseqüência da propagação de uma corrente pura de spin em um meio NM.
A propagação de uma corrente pura de spin em um meio que possua forte interação spinórbita
gera uma separação de cargas na direção perpendicular à da corrente de spin. Esta separação de cargas ocorre devido ao chamado efeito Hall de spin inverso. O sistema
investigado foi uma bicamada de Py/Pt. Neste sistema verificamos que a tensão dc gerada na
condição de FMR é explicada como devido à superposição de dois efeitos: a contribuição
devido à magnetoresistência anisotrópica (AMR) e outra contribuição devida efeito de spin
pumping. Um dos resultados mais significativos desta tese foi a elaboração de um modelo
teórico que consegue explicar todos os resultados experimentais, bem com a dependência da
tensão dc em função das espessuras das camadas FM e NM
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/6621 |
| Date | 31 January 2010 |
| Creators | LEÃO, Luis Henrique Vilela |
| Contributors | COSTA, Antonio Azevedo da |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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