Magnetismo em sistemas de baixa dimensionalidade: nanopartículas, nanofios e filmes finos multicamadas

Resumo

Neste projeto de pesquisa propomos o estudo de fenômenos magnéticos em vários materiais caracterizados pelo tamanho nanométrico de seus componentes básicos. Serão fabricadas, via sputtering, válvulas de spin de metais e ligas magnéticas (Fe, Co, NiFe), não magnéticos (Cu, Cr) e ligas antiferromagnéticas (NiO, FeMn, IrMn) depositadas sobre substratos de Si e MgO. Busca-se preparar diferentes conjuntos de válvulas de spin, com espessuras diferentes, seja das camadas magnéticas, ou dos separadores, ou ambas, com o intuito de estudar os efeitos das interações entre as partículas e entre as camadas, no comportamento da magnetorresistência e no efeito Hall, principalmente em condições fora da saturação. Medidas FORC de magnetorresistência e voltagem Hall serão obtidas em estes sistemas, e as distribuições correspondentes serão calculadas e interpretadas por meio de uma nova metodologia FORC.Propomos também a preparação de filmes finos via sputtering de ligas de Fe1-xRhx, Fe1-xRhx/Py, Fe1-xRhx/SmCo, e Fe1-xRhx/CoPd. Estudaremos o comportamento da transição de fase antiferro-ferromagnética da liga de Fe1-xRhx em função da composição e da espessura da camada. As possíveis transições entre comportamentos tipo exchange-bias e exchange-spring, assim como melhoramentos da coercividade, serão estudados nos filmes heterogêneos. Pesquisaremos o comportamento da anisotropia perpendicular mostrada pelos filmes de Fe1-xRhx/Py em função da espessura da camada e da temperatura. Será realizado um estudo exaustivo do comportamento magnético de nanopartículas e nanofios diluídos em matrizes de cristais líquidos liotrópicos e termotrópicos. O interesse é estudar e entender a influência da anisotropia de cristais líquidos quimicamente diferentes (e ainda com fases diferentes) sobre a superfície das nanopartículas e nanofios de magnetita, ferrita de Co, e metais magnéticos como Ni e Co. Em todos os casos, modelos micromagnéticos e fenomenológicos serão desenvolvidos visando integrar experimento e teoria. (AU)