Estudo in-situ de filmes ultrafinos de Fe3O4/Pd(100), Fe3O4/Ag(100) e -Fe2O3/Pd(111) por dicroísmo circular magnético de raios-X

• Autor(a) principal: Gustavo Fóscolo de Moura Gomes
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-A3WELQ
• topic: Transição de spin; Filmes finos; Física; Efeito Kerr; Transição de spin; Filmes finos; Física; Efeito Kerr

O momento magnético de spin (ms) de filmes ultrafinos de magnetita (Fe3O4) determinado experimentalmente por vários grupos de pesquisa apresenta em geral valores muito abaixo do momento encontrado no monocristal (bulk ), o que é muito intrigante. Outra questão em aberto é: qual é a menor espessura para um filme de magnetita manter a mesma ordem ferrimagnética do bulk a temperatura ambiente? Motivados por essas questões, foi realizado um estudo sistemático da evolução do momento magnético de spin com o aumento da espessura do filme (8 a 45A) em duas direções cristálográficas ([100] e [111]) para magnetita e maghemita. Os filmes foram preparados in-situ por epitaxia de feixe molecular de Fe em ambiente de oxigênio, a caracterização química foi obtida por absorção de raios-X (XAS) e a direção de crescimento e a ordem cristalográfica dos filmes atestada pelos padrões de difração de elétrons de baixa energia (LEED). O comportamento magnético foi investigado via XMCD nas bordas L2;3 de absorção do ferro. Ciclos de histerese para cada íon de ferro por sítio (Fe2+ octa, Fe3+ octa, Fe3+ tetra) foram medidos e pela aplicação das regras de soma nos espectros dicroísmo circular magnético de raios-X (XMCD) obtivemos os valores de ms para uma série de filmes. Para as duas direções de crescimento investigadas o momento magnético de spin tem comportamento similar em função da espessura. Foi obtido ms = (3:6 0:2)B=f:u: para um filme de Fe3O4 de 35A de espessura, valor este próximo ao momento de bulk (4B=f:u:). Nossos resultados evidenciam que a ordem ferrimagnética e o valor integral de ms são preservados à temperatura ambiente para filmes de Fe3O4 com espessura em torno de duas células unitárias. Neste trabalho é ainda descrita a construção de um magnetômetro Kerr (MOKE) em ambiente de ultra alto vácuo com o qual é possível o estudo vetorial da magnetização (magnetometria 3D). São detalhados os passos para se extrair as magnetizações mx; my; mz de filmes ultra nos crescidos in-situ a partir de medidas em várias geometrias