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Type: Dissertação
Title: Exchange-Bias em nanoestruturas magnéticas usando o modelo de Heisenberg Anisotrópico
Author: Santos, Evandro Bastos dos
First Advisor: Coura, Pablo Zimmermann
Referee Member: Costa, Bismarck Vaz da
Referee Member: Sato, Fernando
Resumo: Nas últimas décadas, muitas pesquisas em filmes finos magnéticos foram impulsionadas por várias propriedades interessantes relacionados com interfaces que envolvem os materiais magnéticos. A chave para a compreensão dessas estruturas magnéticas é o conhecimento sobre as energias básicas envolvidas. Há três conceitos básicos de energia: energias dipolar, de troca e anisotropia. O primeiro controla a ordenação magnética, o segundo controla a forma das estruturas magnéticas e este último controla a orientação preferencial. Ambas são descrições fenomenológicas de correlações fundamentais e energias associadas com a estrutura eletrônica e cristalina dos materiais. Um dos efeitos mais importantes estudados é o estudo sobre o Exchange-Bias (EB), descoberto em 1956. O efeito EB ocorre devido ao acoplamento de troca entre camadas ferromagnéticas (FM) e antiferromagnéticas (AFM). Sua característica básica é o desvio horizontal do ciclo de histerese. Várias propriedades interessantes são obtidos a partir do ciclo de histerese como a magnetização remanescente, que é uma magnetização residual no material quando o campo de alinhamento é reduzido a zero, o campo coercivo necessário para cancelar a magnetização residual e o campo de saturação, que é o campo necessário para forçar todos os momentos magnéticos da amostra a apontar na direção do campo externo. Nos vários modelos apresentados, pode-se prever que o campo de Exchange-Bias depende fortemente dos valores de Jint , mas esses valores para o campo de Exchange-Bias são muitas ordens de grandeza maior do que os resultados experimentais. Neste trabalho apresentamos um estudo do comportamento magnético de uma camada FM colocada sobre a face (100) de um substrato AFM descompensado, ambos com uma estrutura de BCC. Para estudar esses efeitos realizamos simulações de dinâmica de spins.
Abstract: In the last decades much work in thin magnetic films has been motivated by several interesting properties associated with interfaces involving magnetic materials. The key to the understand these magnetic structures is the knowledge about the basic energies involved. There are three basic energy concepts: exchange, dipolar and anisotropy energies. The first controls the magnetic ordering, the second controls the form of the magnetic structures and the latter controls the preferred orientation. Both are phenomenological descriptions of fundamental correlations and energies associated with the electronic and crystalline structure of the material. One of the most important effects studied is the study about Exchange-Bias (EB) effect, discovered in 1956 . The EB effect occurs due to exchange coupling between ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) layers. Its signature is a shifted hysteresis loop dislocated from zero field. The shift is attributed to the frozen in global unidirectional anisotropy of the system. Several interesting properties are obtained from hysteresis loop as the remanent magnetization which is a residual magnetization in the material when the aligning field is reduced to zero, the coercive field required for cancelling the residual magnetization and the saturation field which is the field required for forcing all magnetic moments of the sample to point in the direction of the external field. In several models presented in recents works, it is predicted that the exchange bias field depends strongly of the values of Jint , but these values for the exchange bias field is many orders of magnitude larger than the experimental results. In this work we study the magnetic behavior of a FM layer put over the (100) face of an uncompensated AFM substrate both with a BCC structure. To study these effects we performed spin dynamic simulations.
Keywords: Exchange-Bias
Modelo de Heisenberg Anisotrópico
Nanomagnetismo
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Access Type: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/8945
Issue Date: 28-Nov-2011
Appears in Collections:Mestrado em Física (Dissertações)



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