Efeitos estruturais e magnéticos do crescimento de liga ordenada de FePt sob campo magnético controlado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Corsaletti Filho, Jose Claudio, 1996-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/16380
Resumo: Orientadores: Fanny Béron, Márcio Medeiros Soares
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spelling Efeitos estruturais e magnéticos do crescimento de liga ordenada de FePt sob campo magnético controladoStructural and magnetic effects of growing FePt ordered alloy under controlled magnetic fieldFilmes finosInstrumentação científicaImãs permanentesFerromagnetismoThin filmsScientific instrumentationPermanent magnetsFerromagnetisOrientadores: Fanny Béron, Márcio Medeiros SoaresDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Armazenar informações com segurança e alta densidade de empacotamento é um desafio crescente em nossa sociedade. Os discos rígidos usam filmes finos com anisotropia magnética perpendicular. Torna-se crucial compreender e produzir filmes com alta anisotropia magnetocristalina, destacando a liga de FePt, especialmente a fase L10. Contudo, as altas temperaturas necessárias para obter essa fase dificultam sua aplicação em larga escala. Uma alternativa pouco explorada nessa liga é a aplicação de campo magnético in-situ durante a deposição de filmes finos. Desenvolvemos uma instrumentação com ímãs permanentes de Sm2Co17 para aplicar campos magnéticos a temperaturas de até 350 °C em duas direções durante a deposição por sputtering: no plano (IP) e fora do plano (OOP). Mantivemos uma terceira região de controle com campo magnético quase nulo (ZF). Após simulações por elementos finitos, otimizamos o arranjo para obter um campo magnético na amostra de 0,39 T na configuração IP e 0,344 T na OOP, com um valor mínimo de 0,0026 T na região de controle. Com essa instrumentação codepositamos a 250 °C um filme de Fe0.32Pt0.68 de 40 nm de espessura sobre MgO. Realizamos caracterizações por refletividade de raios X (XRR), difração de raios X (XRD) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Concluímos que a textura cristalina (200) tem uma correlação com a direção do campo magnético aplicado na deposição, o que também resultou em uma alteração na coercividade no plano dos filmes. Com a mesma instrumentação, crescemos filmes de Fe0.47Pt0.53 (40 nm) em substratos de MgO e SrTiO3 a 300 °C, usando codeposição e deposição alternada de monocamadas. A análise por XRD não revelou a fase ordenada L10 em nenhuma amostra, mas indicou uma direção preferencial (200) nos filmes em MgO a 300 °C e apenas a direção (111) nos filmes em SrTiO3. A aplicação de campo magnético durante a deposição resultou em alterações nas curvas de magnetização, mas não se estabeleceu uma correlação definitiva entre a direção aplicada, a estrutura cristalina e a resposta magnética. Apesar disso, os resultados sugerem que a aplicação de campo magnético durante a deposição modifica as propriedades magnéticas dos filmes de FePt, abrindo caminho para investigações adicionaisAbstract: Securely storing information with high packing density is a growing challenge in our society. Hard drives use thin films with perpendicular magnetic anisotropy. It becomes crucial to understand and produce films with high magnetocrystalline anisotropy, emphasizing the FePt alloy, especially the L10 phase. However, the high temperatures required to achieve this phase hinder its widespread application. An underexplored alternative in this alloy is the application of in-situ magnetic field during the thin film deposition. We have developed instrumentation using permanent magnets of Sm2Co17 to apply magnetic fields at temperatures up to 350 °C in two directions during sputtering deposition: in-plane (IP) and out-of-plane (OOP). We maintained a third control region with nearly zero magnetic field (ZF). After finite element simulations, we optimized the arrangement to achieve a magnetic field in the sample of 0.39 T in the IP configuration and 0.344 T in the OOP, with a minimum value of 0.0026 T in the control region. With this instrumentation, we deposited a 40 nm thick film of Fe0.32Pt0.68 at 250 °C on MgO. We conducted characterizations using X-ray reflectivity (XRR), X-ray diffraction (XRD), and vibrating sample magnetometry (VSM). We concluded that the crystalline texture (200) correlates with the direction of the applied magnetic field during deposition, leading to changes in the in-plane coercivity of the films. Using the same setup, we grew Fe0.47Pt0.53 films (40 nm) on MgO and SrTiO3 substrates at 300 °C, employing codeposition and alternate deposition of monolayers. XRD analysis did not reveal the ordered L10 phase in any sample but indicated a preferential direction (200) in MgO films at 300 °C and only the (111) direction in SrTiO3 films. The application of a magnetic field during deposition resulted in changes in the magnetization curves, but a definitive correlation between the applied direction, crystalline structure, and magnetic response was not established. Nevertheless, the results suggest that applying a magnetic field during deposition modifies the magnetic properties of FePt films, paving the way for further investigationsAbertoMestradoFísica AplicadaMestre em FísicaCAPESCNPQFAPESP[s.n.]Béron, Fanny, 1980-Soares, Márcio Medeiros, 1984-Martins, Maximiliano DelanySiervo, Abner deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCorsaletti Filho, Jose Claudio, 1996-20232023-11-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (106 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/16380CORSALETTI FILHO, Jose Claudio. Efeitos estruturais e magnéticos do crescimento de liga ordenada de FePt sob campo magnético controlado. 2023. 1 recurso online (106 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/16380. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1377688Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-04-03T19:44:34Zoai::1377688Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-04-03T19:44:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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