Cichelero, Rafael

Lume 5.8

Perspectivas:  • Realizar novas irradiações variando campo, dose, fluência de íons, ângulo entre o campo aplicado e o eixo fácil de amostra e a espessura do espaçador de Cu. • Realizar tratamentos térmicos em amostras já irradiadas para melhor entender o funcionamento de ambos mecanismos. • Construção de um AGFM novo.            Resumo: O fenômeno de Exchange Bias (EB), descoberto em 1956 por Meiklejohn e Bean em nanopartículas de Co oxidadas, é observado em diversos sistemas onde um material ferromagnético (FM) está em contato atômico com um material antiferromagnético (AFM). O EB pode ser induzido, basicamente, de três maneiras diferentes: depositando filmes na presença de um campo magnético, por bombardeamento iônico ou submetendo a amostra a um tratamento térmico, também na presença de um campo magnético. A sua manifestação mais  conhecida é o deslocamento em campo do ciclo de histerese associada à interação de troca na interface FM/AFM, sendo que o AFM deve apresentar uma anisotropia mais forte que o FM.             O presente trabalho consiste no estudo do EB através da sua modificação e posterior caracterização em filmes de Co/IrMn/Cu/Co via irradiações de diferentes doses e energias assim como a variação em módulo e ângulo do campo magnético aplicado.      Apoio: Magnetômetro de Gradiente de Força  Alternada (AGFM): Usa a deflexão do piezo-elétrico  resultando do torque  provocado pela força exercida pelo campo magnético que atua sobre a  amostra posicionada  entre as bobinas de gradiente, com  objetivo de deixar  o sistema em  ressonância.   Estudo dos efeitos da irradiação iônica e tratamento térmico sobre sistemas  magnéticos que apresentam acoplamento de troca.XXII Salão de Iniciação Científica – 18 a 22 de Outubro de 2010 – Porto Alegre/RS      Exchange Bias: O deslocamento  em campo do  laço de histerese  magnética.    Amostras: depositada via sputtering Com dcu (0, 0.50, 0.75, 1.00)   Irradiação Iônica (Implantador do IF):   Resultados Comparação entre irradiação e tratamento térmico; efeitos provocados pela variação da dose.                                                                                                                                                                                                                                                        Irradiações com variação da direção do campo magnético aplicado  e seu efeito em função do aumento do espaçador.   Si –  SiO2 Ta (5 nm) Ru (15 nm) Co (3 nm) - fase dura (h)     IrMn (15 nm) Cu (dcu nm) Co (7  ou 3 nm) - fase mole  (s) Ru (5 nm) As cores representam:            Como feita (virgem)  Amostra Íons Íons são acelerados através de uma diferença de potencial, para chegarem  até a amostra com determinada energia. -101 -400 -200 0 200Magnetização NormalizadaCampo Magnético (Oe)-400 -200 0 200Cu =  0.75 nm, Co 3 e 3 nmCu =  0.75 nm, Co 3 e 7 nmCu =  0.0 nm, Co 3 e 7 nm                         Irradiações  Observamos que a variação da dose provoca drásticas mudanças no aspecto da curva, especialmen-te no EB. Notamos facilmente que, para a dose alta, aumentamos o EB na camada magneticamente mole, e diminuímos o EB da fase dura, já para a irradiação de dose baixa notamos que pouco interagimos com a fase dura, e deterioramos o EB da fase mole. -450 -300 -150 0 150Dose: 5x1013Magnetização Normalizada       Amostras  Co3/IrMn15/Cu0.75/Co7Ion: He+Energia: 40 KeVCampo: 5.5 KOeDireção do Hirr: Paralela ao eixo fácilCampo Magnético (Oe)Dose: 1x1015-101Irradiação paralela Irradiação perpendicular -450 -300 -150 0 150-101  Campo Magnético (Oe)         Co3/IrMn15/Cu0.75/Co7 - eixos fáceis Virgem  Irradiação, dose=1x1015 Hirr=eixo fácil E=40keV Tratamento térmico T=200 oC, Hann=eixo fácil  Magnetização Normalizada                         Anneling  Podemos observar que a irradiação de dose alta é mais eficaz, pois percebemos que melhoramos o EB para a fase magneticamente mole. Já para a fase dura a irradiação não prejudica tanto como o tratamento térmico.  Podemos observar que  ao irradiar  com o campo de irradiação (Hirr ) paralelo ao eixo fácil da amostra, fragmentamos as camadas de Co, dificultando a saturação da amostra. Já quando irradiamos com Hirr  perpendicular ou fora do eixo fácil da amostra, conseguimos redirecionar o antigo eixo fácil, criando um novo eixo fácil na direção do campo aplicado. É importante observar que o eixo fácil da camada inferior de Co pode girar com o tratamento, manter a forma do seu sub-laço de histerese. 

Estudo dos efeitos da irradiação iônica e tratamento térmico sobre sistemas magnéticos que apresentam acoplamento de troca

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