Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54888
Resumo: Nesta tese foram dadas contribuições para um maior entendimento da dependência da frequência de mágnon com a temperatura na granada de ferro e ítrio (Y3Fe5O12-YIG), um material ferrimagnético chave para a spintrônica devido ao seu baixo amortecimento. Com a teoria de renormalização da energia de mágnon foi possível explicar corretamente o comportamento da frequência de mágnon até a temperatura de Curie do material. Em outro experimento, fazendo-se passar uma corrente de carga por uma fita micrométrica de Pt/Ag/Pt sobre um filme de YIG, observou-se a emergência de novos sinais no espectro de espalhamento Brillouin de luz. Estes sinais foram atribuídos ao efeito de bombeamento de fônons pela corrente de spin injetada pela tira do material não magnético. O observado é o recíproco de Onsager: bombeamento de corrente de spin por ondas elásticas. Na área dos antiferromagnetos, foram realizadas também contribuições com a utilização dos materiais IrMn3, um antiferromagneto não colinear com rede de kagome, e arseneto de cobre manganês (CuMnAs), ambos materiais promissores na área de exchange-bias e spintrônica de antiferromagnetos em terahertz. Obtiveram-se as relações de dispersão do IrMn3, calculando-se os campos de exchange dos acoplamentos ferromagnéticos e antiferromagnéticos, além do campo de anisotropia. Sinais de mágnon foram detectados pela primeira vez no CuMnAs e com a utilização da frequência estimou-se o seu campo de anisotropia. Por fim, ainda foi desenvolvido um instrumento capaz de condicionar amostras em um ambiente à vácuo para a realização de espalhamento Brillouin de luz em temperaturas que vão desde próximas ao nitrogênio líquido a temperaturas de Néel e de Curie de vários materiais.
id UFPE_2a60c9efc62bb7920198987ddf7a3454
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/54888
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifanohttp://lattes.cnpq.br/0430919810584983http://lattes.cnpq.br/8129813828982829REZENDE, Sergio Machado2024-01-30T17:31:09Z2024-01-30T17:31:09Z2023-09-28FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano. Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz. 2023. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54888Nesta tese foram dadas contribuições para um maior entendimento da dependência da frequência de mágnon com a temperatura na granada de ferro e ítrio (Y3Fe5O12-YIG), um material ferrimagnético chave para a spintrônica devido ao seu baixo amortecimento. Com a teoria de renormalização da energia de mágnon foi possível explicar corretamente o comportamento da frequência de mágnon até a temperatura de Curie do material. Em outro experimento, fazendo-se passar uma corrente de carga por uma fita micrométrica de Pt/Ag/Pt sobre um filme de YIG, observou-se a emergência de novos sinais no espectro de espalhamento Brillouin de luz. Estes sinais foram atribuídos ao efeito de bombeamento de fônons pela corrente de spin injetada pela tira do material não magnético. O observado é o recíproco de Onsager: bombeamento de corrente de spin por ondas elásticas. Na área dos antiferromagnetos, foram realizadas também contribuições com a utilização dos materiais IrMn3, um antiferromagneto não colinear com rede de kagome, e arseneto de cobre manganês (CuMnAs), ambos materiais promissores na área de exchange-bias e spintrônica de antiferromagnetos em terahertz. Obtiveram-se as relações de dispersão do IrMn3, calculando-se os campos de exchange dos acoplamentos ferromagnéticos e antiferromagnéticos, além do campo de anisotropia. Sinais de mágnon foram detectados pela primeira vez no CuMnAs e com a utilização da frequência estimou-se o seu campo de anisotropia. Por fim, ainda foi desenvolvido um instrumento capaz de condicionar amostras em um ambiente à vácuo para a realização de espalhamento Brillouin de luz em temperaturas que vão desde próximas ao nitrogênio líquido a temperaturas de Néel e de Curie de vários materiais.In this thesis, contributions were made to enhanced comprehension of the temperature dependence of the magnon frequency in ferrimagnetic yttrium iron garnet (Y3Fe5O12-YIG), a key material for spintronics due to its low damping. With magnon energy renormalization theory it was possible to correctly explain the behavior of the magnon frequency measured with Brillouin light scattering with varying temperature until the material reaches Curie’s temperature. In another experiment, by conducting a charge current through a micrometric Pt/Ag/Pt strip in a YIG film, the emergence of new signals in the Brillouin scattering spectrum of light was observed. These signals were attributed to the phonon pumping effect by the spin current injected by the strip of non-magnetic material. What is noted is the Onsager reciprocal: spin current pumping by elastic waves. In the area of antiferromagnets, contributions were also made using the material IrMn3, a non-collinear antiferromagnetic with a kagome lattice, and copper manganese arsenide (CuMnAs), both promising materials in the area of exchange-bias and terahertz antiferromagnetic spintronics. The curves of the IrMn3 dispersion relations were obtained, calculating the exchange fields of ferromagnetic and antiferromagnetic coupling, besides obtaining the anisotropy field. Magnon signals were detected for the first time in CuMnAs and with using of the magnon frequency, its anisotropy field was determined. Finally, was still developed an instrument capable of conditioning samples in a vacuum environment to perform Brillouin light scattering at temperatures ranging from close to liquid nitrogen to Néel and Curie temperatures of various materials.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMágnonsFônonsFerrimagnetosAntiferromagnetosEspalhamento brillouin de luzFenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luzinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53TEXTTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdf.txtTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdf.txtExtracted texttext/plain341385https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/4/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf.txtbcf28b0e950bef11a8236fdfd1814382MD54THUMBNAILTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdf.jpgTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1313https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/5/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf.jpg543974a399f56bb6b6782c46ca1c1df2MD55ORIGINALTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdfTESE Daniel Souto Maior Pifano Ferreira.pdfapplication/pdf7979169https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/1/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf0e3deeb7295332632102a6b0b470bcc6MD51123456789/548882024-01-31 02:23:15.42oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212024-01-31T05:23:15Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
title Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
spellingShingle Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano
Mágnons
Fônons
Ferrimagnetos
Antiferromagnetos
Espalhamento brillouin de luz
title_short Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
title_full Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
title_fullStr Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
title_full_unstemmed Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
title_sort Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz
author FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano
author_facet FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0430919810584983
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8129813828982829
dc.contributor.author.fl_str_mv FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv REZENDE, Sergio Machado
contributor_str_mv REZENDE, Sergio Machado
dc.subject.por.fl_str_mv Mágnons
Fônons
Ferrimagnetos
Antiferromagnetos
Espalhamento brillouin de luz
topic Mágnons
Fônons
Ferrimagnetos
Antiferromagnetos
Espalhamento brillouin de luz
description Nesta tese foram dadas contribuições para um maior entendimento da dependência da frequência de mágnon com a temperatura na granada de ferro e ítrio (Y3Fe5O12-YIG), um material ferrimagnético chave para a spintrônica devido ao seu baixo amortecimento. Com a teoria de renormalização da energia de mágnon foi possível explicar corretamente o comportamento da frequência de mágnon até a temperatura de Curie do material. Em outro experimento, fazendo-se passar uma corrente de carga por uma fita micrométrica de Pt/Ag/Pt sobre um filme de YIG, observou-se a emergência de novos sinais no espectro de espalhamento Brillouin de luz. Estes sinais foram atribuídos ao efeito de bombeamento de fônons pela corrente de spin injetada pela tira do material não magnético. O observado é o recíproco de Onsager: bombeamento de corrente de spin por ondas elásticas. Na área dos antiferromagnetos, foram realizadas também contribuições com a utilização dos materiais IrMn3, um antiferromagneto não colinear com rede de kagome, e arseneto de cobre manganês (CuMnAs), ambos materiais promissores na área de exchange-bias e spintrônica de antiferromagnetos em terahertz. Obtiveram-se as relações de dispersão do IrMn3, calculando-se os campos de exchange dos acoplamentos ferromagnéticos e antiferromagnéticos, além do campo de anisotropia. Sinais de mágnon foram detectados pela primeira vez no CuMnAs e com a utilização da frequência estimou-se o seu campo de anisotropia. Por fim, ainda foi desenvolvido um instrumento capaz de condicionar amostras em um ambiente à vácuo para a realização de espalhamento Brillouin de luz em temperaturas que vão desde próximas ao nitrogênio líquido a temperaturas de Néel e de Curie de vários materiais.
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-09-28
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-01-30T17:31:09Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-01-30T17:31:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano. Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz. 2023. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54888
identifier_str_mv FERREIRA, Daniel Souto Maior Pifano. Fenômenos de magnônica e fonônica investigados por espalhamento brillouin de luz. 2023. Tese (Doutorado em Física) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54888
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pos Graduacao em Fisica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/3/license.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/4/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/5/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf.jpg
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54888/1/TESE%20Daniel%20Souto%20Maior%20Pifano%20Ferreira.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973
bcf28b0e950bef11a8236fdfd1814382
543974a399f56bb6b6782c46ca1c1df2
0e3deeb7295332632102a6b0b470bcc6
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1802310697877504000

Registros relacionados