Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Borges, Filipe Augusto de Souto
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/123456789/16613
Resumo: We studied the spin waves modes that can propagate in magnetic multilayers composed of ferromagnetic metallic films in the nanometer scale. The ferromagnetic films (iron) are separated and coupled through the nonmagnetic spacer films (chromium). The films that make up the multilayer are stacked in a quasiperiodic pattern, following the Fibonacci and double period sequences. We used a phenomenological theory taking into account: the Zeeman energy (between the ferromagnetic films and the external magnetic field), the energy of the magneto-crystalline anisotropy (present in the ferromagnetic films), the energy of the bilinear and biquadratic couplings (between the ferromagnetic films) and the energy of the dipole-dipole interaction (between the ferromagnetic films), to describe the system. The total magnetic energy of the system is numerically minimized and the equilibrium angles of the magnetization of each ferromagnetic film are determined. We solved the equation of motion of the multilayer to find the dispersion relation for the system and, as a consequence, the spin waves modes frequencies. Our theoretical results show that, in the case of trilayers (Fe/Cr/Fe), our model reproduces with excellent agreement experimental results of Brillouin light scattering, known from the literature, by adjusting the physical parameters of the nanofilms. Furthermore, we generalize the model to N ferromagnetic layers which allowed us to determine how complex these systems become when we increase the number of components. It is worth noting that our theoretical calculations generalize all the results known from the literature
id UFRN_87f201edf5bad237415e9a4533257533
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16613
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Borges, Filipe Augusto de Soutohttp://lattes.cnpq.br/8667890335356676http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822H8Medeiros, Suzana Nóbrega dehttp://lattes.cnpq.br/2148858591663240Azevedo, Sérgio André Fonteshttp://lattes.cnpq.br/2195090548621158Bezerra, Claudionor Gomes2014-12-17T15:14:58Z2013-01-102014-12-17T15:14:58Z2012-07-06BORGES, Filipe Augusto de Souto. Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente. 2012. 101 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/123456789/16613We studied the spin waves modes that can propagate in magnetic multilayers composed of ferromagnetic metallic films in the nanometer scale. The ferromagnetic films (iron) are separated and coupled through the nonmagnetic spacer films (chromium). The films that make up the multilayer are stacked in a quasiperiodic pattern, following the Fibonacci and double period sequences. We used a phenomenological theory taking into account: the Zeeman energy (between the ferromagnetic films and the external magnetic field), the energy of the magneto-crystalline anisotropy (present in the ferromagnetic films), the energy of the bilinear and biquadratic couplings (between the ferromagnetic films) and the energy of the dipole-dipole interaction (between the ferromagnetic films), to describe the system. The total magnetic energy of the system is numerically minimized and the equilibrium angles of the magnetization of each ferromagnetic film are determined. We solved the equation of motion of the multilayer to find the dispersion relation for the system and, as a consequence, the spin waves modes frequencies. Our theoretical results show that, in the case of trilayers (Fe/Cr/Fe), our model reproduces with excellent agreement experimental results of Brillouin light scattering, known from the literature, by adjusting the physical parameters of the nanofilms. Furthermore, we generalize the model to N ferromagnetic layers which allowed us to determine how complex these systems become when we increase the number of components. It is worth noting that our theoretical calculations generalize all the results known from the literatureNeste trabalho, estudamos os modos de ondas de spin que podem se propagar em multicamadas magnéticas compostas por filmes metálicos ferromagnéticos em escala nanométrica. Os filmes ferromagnéticos (ferro) são intercalados e acoplados através de filmes espaçadores não-magnéticos (cromo). Os filmes que compõem a multicamada são empilhados de uma forma quasiperiódica, seguindo as sequências de Fibonacci e período duplo. Utilizamos uma teoria fenomenológica levando em conta: a energia Zeeman (entre os filmes ferromagnéticos e o campo magnético externo), a energia de anisotropia magneto-cristalina (presente nos filmes ferromagnéticos), a energia dos acoplamentos bilinear e biquadrático (entre os filmes ferromagnéticos) e a energia da interação tipo dipolo-dipolo (entre os filmes ferromagnéticos), para descrever o sistema. A energia magnética total do sistema é minimizada numericamente e os ângulos de equilíbrio das magnetizações de cada filme ferromagnético são determinados. Em seguida, resolvemos a equação de movimento da multicamada para encontrarmos a relação de dispersão para o sistema e consequentemente as frequências dos modos de ondas de spin. Nossos resultados teóricos mostram que, no caso de tricamadas (Fe/Cr/Fe), nosso modelo consegue reproduzir com excelente concordância resultados experimentais de espalhamento de luz Brillouin, conhecidos da literatura, através do ajuste dos parâmetros físicos dos nanofilmes. Além disso, generalizamos o modelo para N camadas ferromagnéticas, o que nos permitiu verificar o quão complexo esses sistemas se tornam quando aumentamos o número de componentes. Vale a pena salientar que nossos cálculos teóricos generalizam todos os resultados conhecidos da literaturaapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em FísicaUFRNBRFísica da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosferaquasiperiodicidadeondas de spinnanofilmesmagnetismobrillouinCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAOndas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamenteinfo: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:UFRNORIGINALFilipeASB_DISSERT.pdfapplication/pdf919582https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16613/1/FilipeASB_DISSERT.pdf74ab71c48467a95bd20314187ea48c0dMD51TEXTFilipeASB_DISSERT.pdf.txtFilipeASB_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain85375https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16613/6/FilipeASB_DISSERT.pdf.txt221dc6ff9461ae33cce8479439755036MD56THUMBNAILFilipeASB_DISSERT.pdf.jpgFilipeASB_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4189https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16613/7/FilipeASB_DISSERT.pdf.jpg29d4e742b0d72b6204ec76e372fc9306MD57123456789/166132017-11-02 08:12:39.928oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/16613Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T11:12:39Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
title Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
spellingShingle Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
Borges, Filipe Augusto de Souto
quasiperiodicidade
ondas de spin
nanofilmes
magnetismo
brillouin
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
title_full Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
title_fullStr Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
title_full_unstemmed Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
title_sort Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente
author Borges, Filipe Augusto de Souto
author_facet Borges, Filipe Augusto de Souto
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8667890335356676
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822H8
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Medeiros, Suzana Nóbrega de
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2148858591663240
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Azevedo, Sérgio André Fontes
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2195090548621158
dc.contributor.author.fl_str_mv Borges, Filipe Augusto de Souto
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bezerra, Claudionor Gomes
contributor_str_mv Bezerra, Claudionor Gomes
dc.subject.por.fl_str_mv quasiperiodicidade
ondas de spin
nanofilmes
magnetismo
brillouin
topic quasiperiodicidade
ondas de spin
nanofilmes
magnetismo
brillouin
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description We studied the spin waves modes that can propagate in magnetic multilayers composed of ferromagnetic metallic films in the nanometer scale. The ferromagnetic films (iron) are separated and coupled through the nonmagnetic spacer films (chromium). The films that make up the multilayer are stacked in a quasiperiodic pattern, following the Fibonacci and double period sequences. We used a phenomenological theory taking into account: the Zeeman energy (between the ferromagnetic films and the external magnetic field), the energy of the magneto-crystalline anisotropy (present in the ferromagnetic films), the energy of the bilinear and biquadratic couplings (between the ferromagnetic films) and the energy of the dipole-dipole interaction (between the ferromagnetic films), to describe the system. The total magnetic energy of the system is numerically minimized and the equilibrium angles of the magnetization of each ferromagnetic film are determined. We solved the equation of motion of the multilayer to find the dispersion relation for the system and, as a consequence, the spin waves modes frequencies. Our theoretical results show that, in the case of trilayers (Fe/Cr/Fe), our model reproduces with excellent agreement experimental results of Brillouin light scattering, known from the literature, by adjusting the physical parameters of the nanofilms. Furthermore, we generalize the model to N ferromagnetic layers which allowed us to determine how complex these systems become when we increase the number of components. It is worth noting that our theoretical calculations generalize all the results known from the literature
publishDate 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-07-06
dc.date.available.fl_str_mv 2013-01-10
2014-12-17T15:14:58Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T15:14:58Z
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 BORGES, Filipe Augusto de Souto. Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente. 2012. 101 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/123456789/16613
identifier_str_mv BORGES, Filipe Augusto de Souto. Ondas de spin em nanofilmes nagnéticos acoplados quasiperiodicamente. 2012. 101 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/123456789/16613
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/123456789/16613/1/FilipeASB_DISSERT.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16613/6/FilipeASB_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/16613/7/FilipeASB_DISSERT.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 74ab71c48467a95bd20314187ea48c0d
221dc6ff9461ae33cce8479439755036
29d4e742b0d72b6204ec76e372fc9306
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_ 1802117744545497088