Navegando por Autor "Silva, Maria das Graças Dias da"
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Tese Efeitos da interação dipolar na nucleação de vórtices em nano-cilindros ferromagnéticos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-07-28) Silva, Maria das Graças Dias da; Carriço, Artur da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; ; http://lattes.cnpq.br/2799557767021331; Araújo, José Humberto de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785558U2; Medeiros, Suzana Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/2148858591663240; Sales, Fábio Henrique Silva; ; http://lattes.cnpq.br/7901813667971809; Mello, Vamberto Dias de; ; http://lattes.cnpq.br/4851197994170100Os efeitos de confinamento e o forte acoplamento dipolar na estrutura de vórtices de nano-elementos ferromagnéticos é um tema de interesse atual, não apenas pelo valor puramente acadêmico, mas também pelo impacto em grande número de dispositivos da área de spintrônica. Muitos dispositivos, como nano-osciladores para transmissão de dados sem fio, podem tirar grande proveito da possibilidade de controlar o padrão magnético do núcleo do vórtice magnético. Relatamos um estudo teórico da nucleação de vórtices em um par de cilindros coaxiais de ferro e de Permalloy, com diâmetros desde 21nm até 150nm e espessuras de 12nm e de 21nm, separados por uma fina camada não-magnética. Cilindros isolados de ferro e Permalloy com espessura de 12nm não permitem a formação de vórtices, enquanto que cilindros de espessura de 21nm possuem vórtices quando isolados em remanência. Nossos resultados indicam que é possível controlar a estrutura magnética dos vórtices, bem como a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices, pela escolha apropriada dos valores dos diâmetros e da separação dos dois cilindros ferromagnéticos. Dependendo do valor da separação entre os cilindros, a interação dipolar pode induzir a formação de vórtices em pares de cilindros de espessura de 12nm e inibir a formação de vórtices em pares de cilindros de 21nm de espessura. Além disso, mostramos que a rota de preparação do estado magnético em campo nulo, pode ser usada para determinar a chiralidade e polaridade relativa dos dois vórtices. Por exemplo: partindo da saturação da magnetização de um par de cilindros de ferro com diâmetro de 81nm e espessura de 21nm, na direção do eixo fácil da anisotropia uniaxial do ferro, resulta um par de vórtices com núcleo de 36nm, mesma chiralidade e mesma polaridade. Partindo do estado saturado em uma direção no plano e perpendicular ao eixo de anisotropia uniaxial, resulta um par de vórtices com núcleo de 30nm de diâmetro, com chiralidade e polaridade opostas. Relatamos também um estudo teórico do impacto de vórtices magnéticos na histerese térmica de um par de nanoelementos elípticos de ferro, de 10nm de espessura, separados por um espaçador não-magnético e acoplados com um substrato antiferromagnético por energia de 3 troca. Nossos resultados indicam que há histerese térmica em temperatura ambiente (muito menor do que a temperatura de Curie do ferro), se o substrato for uma superfície não compensada de NiO. A histerese térmica consiste na diferença da sequência de estados magnéticos nos ramos de aquecimento e resfriamento de um ciclo térmico, e se origina na redução do valor do campo de interface em altas temperaturas, e na reestruturação das fases magnéticas impostas pela interação dipolar forte entre os dois nanoelementos de ferro. A largura da histerese térmica varia entre 500K à 100K para dimensões laterais de 125nm x 65nm e 145nm x 65nm. Focamos nos ciclos térmicos de dois estados especiais: o estado antiparalelo, com o nanoelmento em contato com o substrato alinhado na direção do campo de interface e o outro nanoelemento alinhado em direção oposta; e o estado paralelo em que os dois nanoelementos estão alinhados com o campo de interface em temperaturas baixas. Esses são os dois estados magnéticos básicos de células de memórias magnéticas de tunelamento. Mostramos que a interação dipolar confere estabilidade térmica ao estado antiparalelo e reduz a estabilidade térmica do estado paralelo. Além disso, nossos resultados indicam que um par de cilindros com dimensões de 125nm x 65nm, separados por 1.1nm, com campo de interface de 5.88kOe em temperatura de 100K, está no estado paralelo. Essa fase se mantém até 249K, quando há uma redução de 50% da magnetização devido à nucleação de um vórtice no nanoelemento com superfície livre. Pequenas variações da magnetização, devidas ao movimento do vórtice, são encontradas no ramo de aquecimento, até 600K. O estado encontrado em 600K se mantém ao longo do ramo de resfriamento, com pequenas mudanças na posição do vórtice. A existência de histerese térmica pode ser um sério limite de viabilidade de memórias magnéticas de tunelamentoDissertação Histerese térmica de sistemas magnéticos nanoestruturados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-02-24) Silva, Maria das Graças Dias da; Carriço, Artur da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787041Z8; ; http://lattes.cnpq.br/2799557767021331; Dantas, Ana Lúcia; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728637D6; Medeiros, Suzana Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/2148858591663240Relatamos um estudo de histerese térmica em sistemas magnéticos nanoestruturados. A histerese térmica se origina da existência de estados meta-estáveis em intervalos de temperatura que são controláveis pelas dimensões físicas e composição do sistema magnético e pelo valor do campo magnético externo. Dois sistemas são investigados. O primeiro sistema consiste de uma tricamada contendo um filme antiferromagnético de MnF2 com interação de troca de interface com dois filmes ferromagnéticos de Fe. Em baixa temperatura os dois filmes ferromagnéticos têm magnetização em direções opostas. Ao aquecer o sistema em presença de campo magnético externo a energia Zeeman se sobrepõe a ordem magnética do filme de MnF2 induzindo uma orientação progressiva dos filmes ferromagnéticos com o campo externo, e a formação de estados com spins fora da direção fácil (spin flop) no material antiferromagnético, evoluindo para alinhamento dos filmes ferromagnéticos em temperaturas ao redor da temperatura de Néel, com a formação de ligações com frustração da energia de troca no centro do filme antiferromagnético. Ao resfriar o sistema segue uma sequência diferente de estados devido a barreira de anisotropia dos materiais. A largura da histerese térmica depende da espessura dos filmes e da intensidade do campo magnético externo. O segundo sistema estudado consiste de nanoelementos de Fe e Permalloy em substratos não-compensados de NiO. Nesse caso a histerese térmica se origina nas modificações, impostas pelo acoplamento de troca na interface, na ordem magnética intrínseca do nanolemento ferromagnético. Ao aquecer além da temperatura de Néel, o nanoelemento se ajusta gradualmente ao padrão magnético imposto pelo seu próprio campo dipolar e, no processo de resfriamento pode seguir uma sequência diferente de fases magnéticas devido a barreira imposta por sua alta anisotropia de forma. Mostramos que histerese térmica é mais provável em nanoelementos de Fe, devido ao valor elevado da magnetização de saturação, e para nanoelementos de base quadrada, com dimensões laterais ao redor de 100nm, devido a possibilidade de nucleação de vórtices. Comentamos no possível impacto de histerese térmica no funcionamento de células de tunelamento, usadas em memórias magnéticas de acesso aleatório