Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Ricardo Barreto da
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional Manancial UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3886
Resumo: In this work, the magnetization process and the magnetoimpedance effect in thin films with exchange bias were studied. We have investigated NiO/NiFe and NiFe/FeMn/Ta multilayer produced by magnetron sputtering on glass and Si(100) substrates, respectively. The exchange anisotropy in the NiO/NiFe samples were induced by a field cooling process, with a static magnetic field (2 kOe), from a temperature Tc > T > TN to the room temperature. In the NiFe/FeMn samples, the exchange anisotropy was induced during the deposition by application of a static magnetic field (460 Oe). The structural characterization was made by high angle x-ray diffraction in a q-2q setup and Cu-Ka radiation. The static magnetic characterization was performed by a VSM. The real and imaginary parts of the impedance were measured as a function of the current frequency (100kHz 1.8 GHz) and of the magnetic field intensity (± 300 Oe). The NiO multilayer was insensitive to the magnetoimpedance. The magnetoimpedance ratio was as large as 70 % in the NiFe/FeMn/Ta multilayer. On the other hand, the center of symmetry of the MI curves are shift of the position around H = 0 to H = Heb. The angular dependencies of the exchange bias field were calculated to prove the Mauri model to the exhange bias. The dispersion relation obtained by MI vs. f curves was fitting combined the Smit-Beljers approach to the FMR and mode s Mauri to the exchange bias. This fitting allowed that intrinsic parameters, such as the anisotropies of the system, were obtained. In summary, the MI and EB effects were grouped to origin a new magnetic system with singular magnetic characteristics. The MI curves are shift with respect to H = 0 and it allowed that the EB effect could be studied through the MI measurement.
id UFSM-20_d93be471320e5363058f0729be7e4a83
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/3886
network_acronym_str UFSM-20
network_name_str Repositório Institucional Manancial UFSM
repository_id_str 3913
spelling 2017-05-092017-05-092006-10-20SILVA, Ricardo Barreto da. Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias. 2006. 121 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2006.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3886In this work, the magnetization process and the magnetoimpedance effect in thin films with exchange bias were studied. We have investigated NiO/NiFe and NiFe/FeMn/Ta multilayer produced by magnetron sputtering on glass and Si(100) substrates, respectively. The exchange anisotropy in the NiO/NiFe samples were induced by a field cooling process, with a static magnetic field (2 kOe), from a temperature Tc > T > TN to the room temperature. In the NiFe/FeMn samples, the exchange anisotropy was induced during the deposition by application of a static magnetic field (460 Oe). The structural characterization was made by high angle x-ray diffraction in a q-2q setup and Cu-Ka radiation. The static magnetic characterization was performed by a VSM. The real and imaginary parts of the impedance were measured as a function of the current frequency (100kHz 1.8 GHz) and of the magnetic field intensity (± 300 Oe). The NiO multilayer was insensitive to the magnetoimpedance. The magnetoimpedance ratio was as large as 70 % in the NiFe/FeMn/Ta multilayer. On the other hand, the center of symmetry of the MI curves are shift of the position around H = 0 to H = Heb. The angular dependencies of the exchange bias field were calculated to prove the Mauri model to the exhange bias. The dispersion relation obtained by MI vs. f curves was fitting combined the Smit-Beljers approach to the FMR and mode s Mauri to the exchange bias. This fitting allowed that intrinsic parameters, such as the anisotropies of the system, were obtained. In summary, the MI and EB effects were grouped to origin a new magnetic system with singular magnetic characteristics. The MI curves are shift with respect to H = 0 and it allowed that the EB effect could be studied through the MI measurement.Neste trabalho são investigados os processos de magnetização e a magnetoimpedância (MI) em filmes com exchange bias (EB). São estudados dois conjuntos de amostras: Ni50O50/Ni81Fe19 e Ni81Fe19/Fe50Mn50/Ta produzidas como bi e multi-camadas. As amostras foram produzidas por magnetron sputtering sobre substrato de vidro e Si (100), respectivamente. No primeiro caso a anisotropia de troca foi induzida após a deposição através de um processo de resfriamento em campo desde T > TN (onde TN é a temperatura de Néel do antiferromagneto) até a temperatura ambiente. No segundo caso o EB foi induzido durante o crescimento das amostras através da aplicação de um campo estático de 460 Oe. A caracterização estrutural das amostras foi feita via medidas de difração de raios-x XRD) a altos ângulos, utilizando uma configuração q-2q e radiação Cu-Ka. A caracterização magnética estática foi feita através de medidas de magnetização obtidas com um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) que permite a aplicação de um campo em diferentes orientações em relação a uma direção de referência. As componentes resistivas e indutivas da impedância foram medidas em função da freqüência (100 kHz 1.8 GHz) e do campo estático (H = ± 300 Oe). As impedâncias das multicamadas de NiO foram praticamente insensíveis as variações de campo e de freqüência, devido principalmente as altas anisotropias e relativamente baixas espessuras destas estruturas. Variações de impedância de até 70 % foram obtidas com as multicamadas de iFe/FeMn/Ta. Além disso, as curvas de MI obtidas são inteiramente deslocadas da posição de simetria usual em torno de H = 0, para o caso de uma amostra com anisotropia uniaxial, para H = Heb (onde Heb é campo de bias obtido das curvas de magnetização estática pela medida do deslocamento do centro da curva de histerese). A dependência angular do campo de bias, em relação ao ângulo entre o campo estático (aplicado no plano do filme) e a direção preferencial da anisotropia (paralela à direção do campo de resfriamento) foi obtida. Os dados experimentais foram ajustados usando um modelo de Stoner-Wolfarth modificado pela inclusão de um temo de troca e de um termo associado à formação de uma parede de domínios no material antiferromagnético na expressão para a densidade de energia livre magnética. A relação de dispersão (fr vs. H) foi experimentalmente obtida dos espectros em freqüência da MI, os quais apresentam nítidas características associadas à ressonância ferromagnética (FMR). Do ajuste teórico da relação de dispersão utilizando a fórmula de Smit-Beljers, na qual a freqüência de ressonância é expressa em termo dos ângulos de equilíbrio da magnetização e das derivadas em segunda ordem da energia em relação a estes ângulos, parâmetros intrínsecos das amostras, tais como as anisotropias, foram estimados. Em suma, unindo o EB e a MI em um único sistema foram criadas amostras com características magnéticas singulares. As curvas de MI destas amostras são deslocadas em relação ao eixo dos valores de campo.application/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFSMBRFísicaMagnetoimpedânciaFilmes finosExchange biasMulticamadasRessonância ferromagnéticaAnisotropia de trocaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAProcessos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange biasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSommer, Rubem Luishttp://lattes.cnpq.br/7705036710106784Lima, Luiz Carlos Sampaiohttp://lattes.cnpq.br/7591029585871788Gündel, Andréhttp://lattes.cnpq.br/9063998902105812Silva, Celso Arami Marques dahttp://lattes.cnpq.br/1456416227497509Magalhães, Sergio Garciahttp://lattes.cnpq.br/8564675492283232http://lattes.cnpq.br/8538297526477728Silva, Ricardo Barreto da10050000000640030030030030030030039531fe3-45a0-4cd6-9ece-939f0329ddbb57ec1c44-8715-4abe-8a2e-af40db52adee65d49c9b-acc5-432e-8f35-685041c95f457650d640-2680-47ba-851e-aba0c3345772d7226b02-56e4-4982-8c8d-1bcb92abbb6d57b4a084-24b8-4597-b681-d1fb3fc94c77info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional Manancial UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALricardo 1.pdfapplication/pdf661153http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/1/ricardo%201.pdf889fc1536e5a3f451ad61a3d2eb8eb99MD51ricardo 2.pdfricardo 2.pdfapplication/pdf1886337http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/4/ricardo%202.pdf675f69fe7034395a7ea48d8a57eb2932MD54TEXTricardo 1.pdf.txtricardo 1.pdf.txtExtracted texttext/plain118635http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/2/ricardo%201.pdf.txtad22cccbdff6c62c1e8b74da5a31845eMD52ricardo 2.pdf.txtricardo 2.pdf.txtExtracted texttext/plain109205http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/5/ricardo%202.pdf.txt2a206666230ebe6a096325498e6cc19aMD55THUMBNAILricardo 1.pdf.jpgricardo 1.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4689http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/3/ricardo%201.pdf.jpge9610e38db35e10ac82cc8cd91be978dMD53ricardo 2.pdf.jpgricardo 2.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7307http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/6/ricardo%202.pdf.jpg2e3284e71f56934040113910b4d4ea5dMD561/38862023-02-09 12:49:23.537oai:repositorio.ufsm.br:1/3886Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestouvidoria@ufsm.bropendoar:39132023-02-09T15:49:23Repositório Institucional Manancial UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.por.fl_str_mv Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
title Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
spellingShingle Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
Silva, Ricardo Barreto da
Magnetoimpedância
Filmes finos
Exchange bias
Multicamadas
Ressonância ferromagnética
Anisotropia de troca
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
title_full Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
title_fullStr Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
title_full_unstemmed Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
title_sort Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias
author Silva, Ricardo Barreto da
author_facet Silva, Ricardo Barreto da
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Sommer, Rubem Luis
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7705036710106784
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Lima, Luiz Carlos Sampaio
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7591029585871788
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Gündel, André
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9063998902105812
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Silva, Celso Arami Marques da
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1456416227497509
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Magalhães, Sergio Garcia
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8564675492283232
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8538297526477728
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Ricardo Barreto da
contributor_str_mv Sommer, Rubem Luis
Lima, Luiz Carlos Sampaio
Gündel, André
Silva, Celso Arami Marques da
Magalhães, Sergio Garcia
dc.subject.por.fl_str_mv Magnetoimpedância
Filmes finos
Exchange bias
Multicamadas
Ressonância ferromagnética
Anisotropia de troca
topic Magnetoimpedância
Filmes finos
Exchange bias
Multicamadas
Ressonância ferromagnética
Anisotropia de troca
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work, the magnetization process and the magnetoimpedance effect in thin films with exchange bias were studied. We have investigated NiO/NiFe and NiFe/FeMn/Ta multilayer produced by magnetron sputtering on glass and Si(100) substrates, respectively. The exchange anisotropy in the NiO/NiFe samples were induced by a field cooling process, with a static magnetic field (2 kOe), from a temperature Tc > T > TN to the room temperature. In the NiFe/FeMn samples, the exchange anisotropy was induced during the deposition by application of a static magnetic field (460 Oe). The structural characterization was made by high angle x-ray diffraction in a q-2q setup and Cu-Ka radiation. The static magnetic characterization was performed by a VSM. The real and imaginary parts of the impedance were measured as a function of the current frequency (100kHz 1.8 GHz) and of the magnetic field intensity (± 300 Oe). The NiO multilayer was insensitive to the magnetoimpedance. The magnetoimpedance ratio was as large as 70 % in the NiFe/FeMn/Ta multilayer. On the other hand, the center of symmetry of the MI curves are shift of the position around H = 0 to H = Heb. The angular dependencies of the exchange bias field were calculated to prove the Mauri model to the exhange bias. The dispersion relation obtained by MI vs. f curves was fitting combined the Smit-Beljers approach to the FMR and mode s Mauri to the exchange bias. This fitting allowed that intrinsic parameters, such as the anisotropies of the system, were obtained. In summary, the MI and EB effects were grouped to origin a new magnetic system with singular magnetic characteristics. The MI curves are shift with respect to H = 0 and it allowed that the EB effect could be studied through the MI measurement.
publishDate 2006
dc.date.issued.fl_str_mv 2006-10-20
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-05-09
dc.date.available.fl_str_mv 2017-05-09
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 SILVA, Ricardo Barreto da. Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias. 2006. 121 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2006.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3886
identifier_str_mv SILVA, Ricardo Barreto da. Processos de magnetização e magnetoimpedância em filmes com exchange bias. 2006. 121 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2006.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3886
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 100500000006
dc.relation.confidence.fl_str_mv 400
300
300
300
300
300
300
dc.relation.authority.fl_str_mv 39531fe3-45a0-4cd6-9ece-939f0329ddbb
57ec1c44-8715-4abe-8a2e-af40db52adee
65d49c9b-acc5-432e-8f35-685041c95f45
7650d640-2680-47ba-851e-aba0c3345772
d7226b02-56e4-4982-8c8d-1bcb92abbb6d
57b4a084-24b8-4597-b681-d1fb3fc94c77
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 de Santa Maria
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional Manancial UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Repositório Institucional Manancial UFSM
collection Repositório Institucional Manancial UFSM
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/1/ricardo%201.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/4/ricardo%202.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/2/ricardo%201.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/5/ricardo%202.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/3/ricardo%201.pdf.jpg
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3886/6/ricardo%202.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 889fc1536e5a3f451ad61a3d2eb8eb99
675f69fe7034395a7ea48d8a57eb2932
ad22cccbdff6c62c1e8b74da5a31845e
2a206666230ebe6a096325498e6cc19a
e9610e38db35e10ac82cc8cd91be978d
2e3284e71f56934040113910b4d4ea5d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional Manancial UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv ouvidoria@ufsm.br
_version_ 1808854713645400064