Dispositivos spintrônicos baseados no transporte de corrente polarizada em spin,
torque de spins e em outros fenômenos representam grandes promessas no cenário da
tecnologia de miniaturização dos dispositivos eletrônicos da atualidade. Materiais magnéticos
de grande relevância tecnológica para diferentes áreas envolvem, apesar de exceções, filmes e
estruturas multicamadas com alta complexidade. Avanços nesta área exigem o da estrutura
das mesmas, em escala atômica, possibilitando o ajuste de suas propriedades físicas. O
propósito deste trabalho é a preparação de estruturas multicamadas por sputtering, bem como
o estudo de fenômenos magnéticos envolvidos nestas estruturas.
O objetivo é produzir uma válvula de spin. Esta é uma estrutura multicamada
composta por dois filmes ferromagnéticos separados por um espaçador não magnético. A
magnetização de uma das camadas ferromagnéticas é livre para girar sob efeito de pequenos
campos externos, enquanto a magnetização da outra camada ferromagnética permanece fixada
por meio de acoplamento de troca com uma camada antiferromagnética. A estrutura é
ajustada para permitir que pequenos campos magnéticos aplicados possam chavear a
magnetização das camadas ferromagnéticas, de um estado antiparalelo à um estado paralelo,
resultando na variação da resistividade elétrica da estrutura (efeito GMR).
Otimização das condições de deposição foi necessária para obter estruturas com
acoplamento por polarização de troca, e acoplamento antiferromagnético através do espaçador
não magnético. A correlação entre as condições de deposição e as propriedades magnéticas
dos filmes foi estudada. O trabalho apresentado nesta dissertação tem contribuído para a
caracterização de filmes finos magnéticos, quais podem ser utilizados na produção de
sensores magnéticos, e do novo sistema de sputtering montado no Laboratório de Física
Aplicada do CDTN. / Spintronic devices based in the transport of spin polarized current, spins torque and
other related phenomena represent big promises in the scenery of the technological
miniaturization of current electronic devices. Magnetic materials of great technological
relevance for different areas deal with, despite some exceptions, films and multilayered
structures with high complexity. Advances on these fields require the control of those
structures in atomic scale, in order to be able to tailor their physical properties. The purpose of
this work is the preparation of multilayered structures by sputtering, as well the study of
magnetic phenomena involved in this structures.
The aim is to produce a spin valve. This is a multilayer structure composed of two
ferromagnetic layers, separated by a non magnetic spacer. The magnetisation of one of the
ferromagnetic layers is free to rotate under the effect of small external fields, whilst the
magnetisation of the other ferromagnetic layer remains fixed by means exchange coupling to
a antiferromagnetic layer. The structure is tailored to allow the small applied magnetic fields
to switch the magnetisation of the ferromagnetic layers from antiparallel state to a parallel
state resulting in the variation of the electrical resistivity of the structure (GMR effect).
Optimization of deposition conditions was required to obtain structures with exchange
bias coupling, and antiferromagnetic coupling through a non magnetic spacer. The correlation
between the deposition conditions and the magnetic properties of the films was studied. The
work presented in this dissertation has contributed to the characterisation of both magnetic
thin films, which can be used on the production of magnetic sensors, and the new sputtering
system assembled in the Applied Physics Laboratory of CDTN.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:130 |
| Date | 21 September 2011 |
| Creators | Saulo Milani Pereira |
| Contributors | Waldemar Augusto de Almeida Macedo, José Domingos Ardisson, Wagner Nunes Rodrigues |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| 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 do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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