Nucleação de paredes de domínio e produto energético máximo em nanocilindros magnéticos tipo Núcleo@Casca

dc.contributor.advisorCarriço, Artur da Silva
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorSouza, Rafaela Medeiros de
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Bohn, Felipe
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Medeiros, Suzana Nóbrega de
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Oliveira, Leonardo Linhares
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees4Pedrosa, Silas Sarmento
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.date.accessioned2020-09-21T22:54:02Z
dc.date.available2020-09-21T22:54:02Z
dc.date.issued2020-03-06
dc.description.abstractFerromagnetic structures in confined geometries have attracted great interest, as geometric confinement opens new routes for manipulating fundamental magnetic properties required by major applications such as logic devices, magnetic sensors, nano-oscillators and magnetic memories. We report a theoretical study of the impact of dipolar interaction on the magnetic phases of the core@shell rectangular nanocylinders. Our results indicate that the dipolar interaction between the core and the shell is capable of causing significant changes in the magnetic phases of the isolated iron (Fe) cylinder and the Ni80Fe20 alloy ring, known as Permalloy (Py). We show that the geometric parameters of flat Fe@Py core@shell cylinders can be chosen in such a way to control the nucleation of domain walls in the Py shell. It is also possible to fine-tuning the domain wall position and width by using only magnetic energies. On the other hand, bimagnetic nanoparticles combining different functionalities of two magnetic materials opens new perspectives for key applications such as permanent magnets, recording media, and magnetic hyperthermia. A theoretical analysis of the impact of the composition of FePt@CoFe2 and FePt@Fe bimagnetic nanocylinders on the maximum energy product (BH)max was performed. (BH)max is the determining parameter of the permanent magnet quality. The best composition is determined by the competing trends imposed by the dipolar energy and a ferromagnetic core@shell interface exchange energy. It was observed that the dipolar interaction has a negative impact on the intensity of (BH)max for shell thicknesses above a theresehold value, which depends on the material. The results show that the best shell material is the one with highest exchange stiffness.pt_BR
dc.description.resumoEstruturas ferromagnéticas em geometrias confinadas têm atraído grande interesse, uma vez que o confinamento geométrico abre novas rotas para manipulação de propriedades magnéticas fundamentais exigidas pelas principais aplicações, tais como dispositivos lógicos, sensores magnéticos, nano-osciladores e memórias magnéticas. Neste trabalho, realizou-se primeiramente um estudo teórico do impacto da interação dipolar nas fases magnéticas de nanocilindros retangulares do tipo núcleo@casca. Nossos resultados indicam que a interação dipolar entre o núcleo e a casca é capaz de provocar mudanças significativas nas fases magnéticas do cilindro isolado de Ferro (Fe) e do anel constituído pela liga de Ni80Fe20, conhecida como Permalloy (Py). Mostramos que os parâmetros geométricos do sistema podem ser escolhidos de tal forma a controlar a nucleação de paredes de domínio na casca de Py. É possível, também, ajustar a posição e a largura da parede de domínio utilizando apenas energias magnéticas. Por outro lado, nanopartículas bimagnéticas, que combinam diferentes funcionalidades de dois materiais magnéticos, abrem novas perspectivas para aplicações importantes, como ímãs permanentes, mídia de gravação e hipertermia magnética. Foi realizada uma análise teórica do impacto da composição de nanocilindros bimagnéticos FePt@CoFe2 e FePt@Fe no produto energético máximo (BH)max. O (BH)max é o parâmetro determinante da qualidade de um ímã permanente. A composição ideal é determinada pelas tendências concorrentes entre a energia dipolar e a energia de troca na interface do sistema núcleo@casca. Observou-se que a interação dipolar apresenta um impacto negativo na intensidade do (BH)max para espessuras da casca acima de um valor limite, que depende do material. Os resultados mostram que o melhor material para revestimento do núcleo é aquele que apresenta uma maior rigidez de troca.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationSOUZA, Rafaela Medeiros de. Nucleação de paredes de domínio e produto energético máximo em nanocilindros magnéticos tipo Núcleo@Casca. 2020. 123f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/30143
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectParedes de domíniopt_BR
dc.subjectInteração dipolarpt_BR
dc.subjectNanopartículas núcleo@cascapt_BR
dc.subjectProduto energético máximopt_BR
dc.titleNucleação de paredes de domínio e produto energético máximo em nanocilindros magnéticos tipo Núcleo@Cascapt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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