Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Siqueira, Junara Villanova de
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/001300000rmcm
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9252
Resumo: In this work a study of the exchange interaction between ferromagnetic (NiFe) and antiferromagnetic (IrMn) layers was done through structural, magnetic and electric characterization. NiFe/IrMn/Ta films were grown with different number of repetitions of this basic structure aiming to evaluate possible changes on the magnetic anisotropies presented by the samples. It was implanted in the Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos a system in order to measure the Anisotropic Magnetorresistance (AMR) as function of the applied field angle. The AMR consists in a change of the eletric resistance of a ferromagnetic material as function of the angle between the electric current and the magnetization of the material and, by this way, sensible to changes in the anisotropy presented by the samples. It is presented a simple model to calculate the AMR as function of the angle field and, by comparing with the experimental curves, to obtain the magnetic parameters who describe the system. In the model the equilibrium direction of the magnetization is obtained from the minimization of the free magnetic energy, which is given by the Zeeman, uniaxial, unidirectional and manetostatic energies. The AMR curves present an assymetry around 180 degrees when measured at fields below the bias one. According to the fittings, it was found that such assymetry can be due by a misalignment between the anisotropy axis (uniaxial and unidirectional) or by a misalignment between the measuring current and the easy magnetic axis of the samples. It was not observed, as expected, an expressive increase of the anisotropy dispersion of the uniaxial anisotropy with the increase of the number of trilayers. The same was observed with the bias and coercive fields.
id UFSM_81f6b31e2b5b2da94dcafdccb3f70c6f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/9252
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópicaExchange bias in NiFe/IrMn/Ta multilayers: a study through Anisotropic magnetoresistanceMagnetorresistência anisotrópicaExchange biasAnisotropiaAnsotropic magnetoresistanceExchange biasAnisotropyCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work a study of the exchange interaction between ferromagnetic (NiFe) and antiferromagnetic (IrMn) layers was done through structural, magnetic and electric characterization. NiFe/IrMn/Ta films were grown with different number of repetitions of this basic structure aiming to evaluate possible changes on the magnetic anisotropies presented by the samples. It was implanted in the Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos a system in order to measure the Anisotropic Magnetorresistance (AMR) as function of the applied field angle. The AMR consists in a change of the eletric resistance of a ferromagnetic material as function of the angle between the electric current and the magnetization of the material and, by this way, sensible to changes in the anisotropy presented by the samples. It is presented a simple model to calculate the AMR as function of the angle field and, by comparing with the experimental curves, to obtain the magnetic parameters who describe the system. In the model the equilibrium direction of the magnetization is obtained from the minimization of the free magnetic energy, which is given by the Zeeman, uniaxial, unidirectional and manetostatic energies. The AMR curves present an assymetry around 180 degrees when measured at fields below the bias one. According to the fittings, it was found that such assymetry can be due by a misalignment between the anisotropy axis (uniaxial and unidirectional) or by a misalignment between the measuring current and the easy magnetic axis of the samples. It was not observed, as expected, an expressive increase of the anisotropy dispersion of the uniaxial anisotropy with the increase of the number of trilayers. The same was observed with the bias and coercive fields.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorNeste trabalho, o estudo da interação de troca entre as camadas ferromagnética (NiFe) e antiferromagnética (IrMn) em multicamadas foi realizado através da caracterização estrutural, magnética e de transporte elétrico. Foram crescidos filmes de NiFe/IrMn/Ta com diferentes números de repetições dessa estrutura básica com o objetivo de avaliar as possíveis modificações nas anisotropias apresentadas pelas amostras. Foi implantado no Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos (LMMM) um sistema para medidas de Magnetorresistência Anisotrópica (AMR) em função do ângulo de aplicação do campo. A AMR consiste na variação da resistência elétrica e a magnetização do material e, portanto, sensível as modificações de anisotropia nas amostras. É apresentado um modelo simples para calcular as curvas de AMR em função do ângulo do campo e, na comparação com as curvas experimentais obter os parâmetros magnéticos que descrevem o sistema. No modelo, a direção de equilíbrio da magnetização é obtida a partir da minimização da energia livre magnética, que por sua vez é dada pela soma da energia Zeeman, uniaxial, unidirecional e magnetostática. As curvas de AMR apresentam uma assimetria em torno de 180 graus quando medidas em valores de campo menores que o campo de Bias. De acordo com os ajustes, foi verificado que esta assimetria pode ser causada tanto por um desalinhamento entre os eixos de anisotropias (uniaxial ou unidirecional) como por um desalinhamento entre o eixo da corrente de medição e o eixo de fácil magnetização da amostra. Não foi observado, conforme esperado, um aumento expressivo na dispersão da anisotropia uniaxial com o aumento do número de repetições das tricamadas. O mesmo ocorrendo com os valores dos campos de Bias e coercivo.Universidade Federal de Santa MariaBRFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCarara, Marcos Andréhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782774A7Sossmeier, Kelly Daianehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4771352J2Calegari, Eleonir Joãohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765559T0Siqueira, Junara Villanova de2017-05-092017-05-092015-08-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfSIQUEIRA, Junara Villanova de. Exchange bias in NiFe/IrMn/Ta multilayers: a study through Anisotropic magnetoresistance. 2015. 81 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9252ark:/26339/001300000rmcmporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2017-07-25T14:52:26Zoai:repositorio.ufsm.br:1/9252Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2017-07-25T14:52:26Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
Exchange bias in NiFe/IrMn/Ta multilayers: a study through Anisotropic magnetoresistance
title Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
spellingShingle Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
Siqueira, Junara Villanova de
Magnetorresistência anisotrópica
Exchange bias
Anisotropia
Ansotropic magnetoresistance
Exchange bias
Anisotropy
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
title_full Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
title_fullStr Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
title_full_unstemmed Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
title_sort Exchange bias em multicamadas de NiFe/IrMn/Ta: um estudo através da magnetorresistência anisotrópica
author Siqueira, Junara Villanova de
author_facet Siqueira, Junara Villanova de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Carara, Marcos André
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782774A7
Sossmeier, Kelly Daiane
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4771352J2
Calegari, Eleonir João
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765559T0
dc.contributor.author.fl_str_mv Siqueira, Junara Villanova de
dc.subject.por.fl_str_mv Magnetorresistência anisotrópica
Exchange bias
Anisotropia
Ansotropic magnetoresistance
Exchange bias
Anisotropy
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Magnetorresistência anisotrópica
Exchange bias
Anisotropia
Ansotropic magnetoresistance
Exchange bias
Anisotropy
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work a study of the exchange interaction between ferromagnetic (NiFe) and antiferromagnetic (IrMn) layers was done through structural, magnetic and electric characterization. NiFe/IrMn/Ta films were grown with different number of repetitions of this basic structure aiming to evaluate possible changes on the magnetic anisotropies presented by the samples. It was implanted in the Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos a system in order to measure the Anisotropic Magnetorresistance (AMR) as function of the applied field angle. The AMR consists in a change of the eletric resistance of a ferromagnetic material as function of the angle between the electric current and the magnetization of the material and, by this way, sensible to changes in the anisotropy presented by the samples. It is presented a simple model to calculate the AMR as function of the angle field and, by comparing with the experimental curves, to obtain the magnetic parameters who describe the system. In the model the equilibrium direction of the magnetization is obtained from the minimization of the free magnetic energy, which is given by the Zeeman, uniaxial, unidirectional and manetostatic energies. The AMR curves present an assymetry around 180 degrees when measured at fields below the bias one. According to the fittings, it was found that such assymetry can be due by a misalignment between the anisotropy axis (uniaxial and unidirectional) or by a misalignment between the measuring current and the easy magnetic axis of the samples. It was not observed, as expected, an expressive increase of the anisotropy dispersion of the uniaxial anisotropy with the increase of the number of trilayers. The same was observed with the bias and coercive fields.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-08-07
2017-05-09
2017-05-09
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.uri.fl_str_mv SIQUEIRA, Junara Villanova de. Exchange bias in NiFe/IrMn/Ta multilayers: a study through Anisotropic magnetoresistance. 2015. 81 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9252
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/26339/001300000rmcm
identifier_str_mv SIQUEIRA, Junara Villanova de. Exchange bias in NiFe/IrMn/Ta multilayers: a study through Anisotropic magnetoresistance. 2015. 81 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
ark:/26339/001300000rmcm
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9252
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
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da 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 Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1815172385591001088