Técnicas magneto-ópticas aplicadas ao estudo de filmes finos e

Transcrição

Técnicas magneto-ópticas aplicadas ao estudo de filmes finos e
Técnicas magneto-ópticas
aplicadas ao estudo de filmes
finos e válvulas de spin.
Projecto realizado por:
Daniela Morgado
Diana Costa
Diogo Almeida
Joana Silva
João Amaro
José Vieira
Escola de Física ­ Edição 2007 2 ­ 7 de Setembro
Resumo
Introdução
Filmes
Finos
Válvulas
de Spin
Aplicações
Efeito
Prácticas
Kerr Magneto-Óptico (MOKE)
Unidade de Magnetometria Kerr
Resultados Experimentais
Filme
Fino: CoFe
Válvula
de Spin: MnIr/CoFe/Cu/CoFe/NiFe
Conclusões
Escola de Física ­ Edição 2007 2 ­ 7 de Setembro
Introdução
Filmes Finos
Espessura na ordem dos nanómetros (10-9
m)
Há diferentes tipos:
• Magnéticos
• Semicondutores
• Multiferroícos
Exemplos:
• CoFe
• CoFeB
• Fe
• Co
• Ni
• NiFe
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Introdução
Válvulas de Spin


Constituídas por
várias camadas
com diferentes
funções
Espessura das
camadas na
ordem dos
nanómetros.
Camada NM de protecção
Camada FM livre
Espaçador NM
Camada FM fixa
CoFe (2.5 nm)/ NiFe (3.5 nm)
Cu (2.2 nm) CoFe (2.5 nm)
Camada AFM de fixação
MnIr (8 nm)
Camada de Adaptação NM
Ta (2 nm)
Substrato
Escola de Física ­ Edição 2007 Ta (3 nm)
Vidro
2 ­ 7 de Setembro
Introdução
Aplicações Práticas
Exemplos:
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Introdução
Efeito Kerr Magneto-Óptico (MOKE)
Equação Fundamental:
Ir α M
Intensidade de Reflexão é
proporcional à Magnetização.
•Estudo da reflexão de luz polarizada de uma amostra sujeita a um campo magnético.
•Usado no estudo do “ferromagnético” e “ferrimagnético” filmes e materiais.
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Unidade de Magnetometria Kerr
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Resultados Experimentais
Filme Fino – CoFe 200 Å
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Resultados Experimentais
Filme Fino – CoFe 200 Å
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Resultados Experimentais
Filme Fino – CoFe 200 Å
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Resultados Experimentais
Válvulas de Spin
Camada FM Livre
Pequeno deslocamento do centro do ciclo histerético
Espaçador
Camada FM Fixa
HE
Camada AFM de Fixação
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Resultados Experimentais
Válvulas de Spin
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Resultados Experimentais
Válvulas de Spin
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Conclusões
 O MOKE permite-nos observar os principais
processos de inversão da magnetização
presentes em nanoestruturas como o CoFe e
as
válvulas
de
spin,
frequentemente
utilizados em dispositivos de eletrónica de
spin.

A técnica MOKE é muito útil na
caracterização magnética de nanoestruturas.
Escola de Física ­ Edição 2007 2 ­ 7 de Setembro
Agradecimentos
•José Miguel Teixeira
•Diana Leitão
•David Schmool
•Departamento de Física da Universidade do Porto
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