Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Edimilson Félix da
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16605
Resumo: In this work, we investigated the magnetic properties of a monocrystalline Fe thin film and of Fe(80 Å)/Cr(t)/Fe(80 Å) tri-layers, with the nonmagnetic metallic Cr spacer layer thickness varying between 9 Å < t < 40 Å. The samples were deposited by the DC Sputtering on Magnesium Oxide (MgO) substrates, with (100) crystal orientation. For this investigation, experimental magneto-optical Kerr effect (MOKE) magnetometry and ferromagnetic resonance (FMR) techniques were employeed. In this case, these techniques allowed us to study the static and dynamical magnetization properties of our tri-layers. The experimental results were interpreted based on the phenomenological model that takes into account the relevant energy terms to the magnetic free energy to describe the system behavior. In the case of the monocrystalline Fe film, we performed an analytical discussion on the magnetization curves and developed a numerical simulation based on the Stoner-Wohlfarth model, that enables the numerical adjustment of the experimental magnetization curves and obtainment of the anisotropy field values. On the other hand, for the tri-layers, we analyzed the existence of bilinear and biquadratic couplings between the magnetizations of adjacent ferromagnetic layers from measurements of magnetization curves. With the FMR fields and line width angular dependencies, information on the anisotropy in three layers was obtained and the effects of different magnetic relaxation mechanisms were evidenced. It was also possible to observe the dependence of the epitaxy of the multilayers with growth and sputtering parameters. Additionally it was developed the technique of AC magnetic susceptibility in order to obtain further information during the investigation of magnetic thin films
id UFRN_743b9876c1964c933e0403227dea58a4
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16605
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Silva, Edimilson Félix dahttp://lattes.cnpq.br/8896961475470345Corrêa, Marcio Assolinhttp://lattes.cnpq.br/2531075321550052Rodriguez, Roberto LázaroOliveira, Alexandre Barbosa de2014-12-17T15:14:57Z2012-08-312014-12-17T15:14:57Z2012-02-17SILVA, Edimilson Félix da. Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático. 2012. 105 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16605In this work, we investigated the magnetic properties of a monocrystalline Fe thin film and of Fe(80 Å)/Cr(t)/Fe(80 Å) tri-layers, with the nonmagnetic metallic Cr spacer layer thickness varying between 9 Å < t < 40 Å. The samples were deposited by the DC Sputtering on Magnesium Oxide (MgO) substrates, with (100) crystal orientation. For this investigation, experimental magneto-optical Kerr effect (MOKE) magnetometry and ferromagnetic resonance (FMR) techniques were employeed. In this case, these techniques allowed us to study the static and dynamical magnetization properties of our tri-layers. The experimental results were interpreted based on the phenomenological model that takes into account the relevant energy terms to the magnetic free energy to describe the system behavior. In the case of the monocrystalline Fe film, we performed an analytical discussion on the magnetization curves and developed a numerical simulation based on the Stoner-Wohlfarth model, that enables the numerical adjustment of the experimental magnetization curves and obtainment of the anisotropy field values. On the other hand, for the tri-layers, we analyzed the existence of bilinear and biquadratic couplings between the magnetizations of adjacent ferromagnetic layers from measurements of magnetization curves. With the FMR fields and line width angular dependencies, information on the anisotropy in three layers was obtained and the effects of different magnetic relaxation mechanisms were evidenced. It was also possible to observe the dependence of the epitaxy of the multilayers with growth and sputtering parameters. Additionally it was developed the technique of AC magnetic susceptibility in order to obtain further information during the investigation of magnetic thin filmsNesta dissertação investigamos as propriedades magnéticas de um filme monocristalino de ferro e tricamadas com a composição Fe(80Å)/Cr(t)/Fe(80Å), variando as espessuras da camada metálica não magnética separadora (Cr) entre 9Å < t < 40Å. As amostras foram depositadas pela técnica Sputtring DC sobre substrato de óxido de Magnésio (MgO) com orientação cristalina (100). Para esta investigação foram utilizadas as técnicas experimentais de magnetometria por efeito Kerr Magneto-Óptico (MOKE) e Ressonância Ferromagnética (FMR). Estas técnicas permitiram o estudo das propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização das multicamadas. Os resultados experimentais foram interpretados com base no modelo fenomenológico que leva em consideração os termos mais relevantes da energia livre magnética para descrever o comportamento do sistema. Para o filme monocristalino de ferro, realizamos uma discussão analítica das informações das curvas de magnetização e desenvolvemos uma simulação numérica baseada no modelo de Stoner-Wohlfarth, possibilitando o ajuste numérico das curvas de magnetização experimentais e a obtenção do valor de campo de anisotropia. Para as tricamadas, analisamos a presença dos acoplamentos bilinear e biquadrático entre as magnetizações das camadas ferromagnéticas adjacentes a partir das medidas das curvas de magnetização. Com as dependências angulares do campo de FMR e da largura de linha obtivemos informações sobre as anisotropias presentes nas tricamadas e evidenciamos os efeitos de diversos mecanismos de relaxação magnética. Também foi possível observar a dependência da epitaxia das multicamadas com os parâmetros de crescimento do Sputtering. Adicionalmente foi desenvolvida, durante o período do mestrado, a técnica de susceptibilidade magnética AC com o objetivo de obter resultados inovadores na investigação de filmes finos magnéticosCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em FísicaUFRNBRFísica da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da IonosferaEfeito Kerr magneto-ópticoRessonância ferromagnéticaAcoplamento bilinearAcoplamento biquadráticoMagneto-optical Kerr effectFerromagnetic resonanceBilinear couplingBiquadratic couplingCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEfeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadráticoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEdimilsonFS_DISSERT.pdfapplication/pdf2546760https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/1/EdimilsonFS_DISSERT.pdf08525df56e96d75f8d221757342883b4MD51TEXTEdimilsonFS_DISSERT.pdf.txtEdimilsonFS_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain150704https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/6/EdimilsonFS_DISSERT.pdf.txt203ed33f2ad22c32168a1d7ff23f340eMD56THUMBNAILEdimilsonFS_DISSERT.pdf.jpgEdimilsonFS_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3207https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/7/EdimilsonFS_DISSERT.pdf.jpg6a7b442902a8eb717223b34d0a570c29MD57123456789/166052017-11-02 06:39:45.18oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16605Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T09:39:45Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
title Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
spellingShingle Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
Silva, Edimilson Félix da
Efeito Kerr magneto-óptico
Ressonância ferromagnética
Acoplamento bilinear
Acoplamento biquadrático
Magneto-optical Kerr effect
Ferromagnetic resonance
Bilinear coupling
Biquadratic coupling
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
title_full Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
title_fullStr Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
title_full_unstemmed Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
title_sort Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático
author Silva, Edimilson Félix da
author_facet Silva, Edimilson Félix da
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8896961475470345
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Corrêa, Marcio Assolin
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2531075321550052
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Rodriguez, Roberto Lázaro
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Edimilson Félix da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira, Alexandre Barbosa de
contributor_str_mv Oliveira, Alexandre Barbosa de
dc.subject.por.fl_str_mv Efeito Kerr magneto-óptico
Ressonância ferromagnética
Acoplamento bilinear
Acoplamento biquadrático
topic Efeito Kerr magneto-óptico
Ressonância ferromagnética
Acoplamento bilinear
Acoplamento biquadrático
Magneto-optical Kerr effect
Ferromagnetic resonance
Bilinear coupling
Biquadratic coupling
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Magneto-optical Kerr effect
Ferromagnetic resonance
Bilinear coupling
Biquadratic coupling
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work, we investigated the magnetic properties of a monocrystalline Fe thin film and of Fe(80 Å)/Cr(t)/Fe(80 Å) tri-layers, with the nonmagnetic metallic Cr spacer layer thickness varying between 9 Å < t < 40 Å. The samples were deposited by the DC Sputtering on Magnesium Oxide (MgO) substrates, with (100) crystal orientation. For this investigation, experimental magneto-optical Kerr effect (MOKE) magnetometry and ferromagnetic resonance (FMR) techniques were employeed. In this case, these techniques allowed us to study the static and dynamical magnetization properties of our tri-layers. The experimental results were interpreted based on the phenomenological model that takes into account the relevant energy terms to the magnetic free energy to describe the system behavior. In the case of the monocrystalline Fe film, we performed an analytical discussion on the magnetization curves and developed a numerical simulation based on the Stoner-Wohlfarth model, that enables the numerical adjustment of the experimental magnetization curves and obtainment of the anisotropy field values. On the other hand, for the tri-layers, we analyzed the existence of bilinear and biquadratic couplings between the magnetizations of adjacent ferromagnetic layers from measurements of magnetization curves. With the FMR fields and line width angular dependencies, information on the anisotropy in three layers was obtained and the effects of different magnetic relaxation mechanisms were evidenced. It was also possible to observe the dependence of the epitaxy of the multilayers with growth and sputtering parameters. Additionally it was developed the technique of AC magnetic susceptibility in order to obtain further information during the investigation of magnetic thin films
publishDate 2012
dc.date.available.fl_str_mv 2012-08-31
2014-12-17T15:14:57Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-02-17
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T15:14:57Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, Edimilson Félix da. Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático. 2012. 105 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16605
identifier_str_mv SILVA, Edimilson Félix da. Efeito Kerr magneto-óptico; Ressonância ferromagnética; Acoplamento bilinear; Acoplamento biquadrático. 2012. 105 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16605
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/1/EdimilsonFS_DISSERT.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/6/EdimilsonFS_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16605/7/EdimilsonFS_DISSERT.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 08525df56e96d75f8d221757342883b4
203ed33f2ad22c32168a1d7ff23f340e
6a7b442902a8eb717223b34d0a570c29
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117611650023424