Uso de curvas de remanência magnética em sistemas que apresentam exchange-bias

Abstract

O presente estudo discute a adaptação e a elaboração de uma técnica que usa medidas de remanência magnética em sistemas que apresentam interação de troca, visando a extração de resultados referentes a interações magnéticas presentes nas amostras. Tal adaptação consiste, basicamente, na translação da origem (magnetização contra campo magnético) do sistema. O primeiro passo foi a elaboração de um software de aquisição de dados que possibilite a aplicação da técnica para esse tipo de sistema. Uma série composta por filmes finos de NiCu/IrMn foi utilizada; devido ao fato de não apresentarem deslocamento em campo, esses filmes serviram como base para verificação da rotina. Posteriormente, foram utilizados filmes de Co/Cu/IrMn as quais apresentam deslocamento em campo (EB) e, em alguns casos, assimetria em suas curvas de histerese magnética. Concluindo os passos precedentes, foi possível então avaliar interações presentes em ambos os sistemas utilizando os gráficos de Henkel e δM. Para o sistema NiCu/IrMn que apresenta laços de histerese simétricos e não-deslocados em campo, obtêm-se as curvas Mr e Md usando a t´técnica de remanência em sua forma tradicional tornando possível, de uma maneira direta, a construção dos gráficos de remanência. Devido a` diferença entre os sentidos dos campos magnéticos aplicados durante as aquisições das curvas remanência da série Co/Cu/IrMn, foi necessária a elaboração de uma nova notação. Além disso, a aplicação da t´técnica em tais amostras possibilitou a fácil visualização da assimetria direcional causada pela interação de troca. Também foi possível desenvolver novas representações gráficas, facilitando a visualização das interações magnéticas presentes.

The present study discusses on the adaptation and development of a technique that uses magnetic remanence of exchange-coupled systems aiming to extract information for the mag- netic interactions present. Such adaptation basically consists in the translation of the origin of the (magnetization versus magnetic field) system. Our first step was the preparation of data- acquisition software enabling the application of the technique for this type of systems. A series composed by NiCu/IrMn thin films was used; due to the fact that these films do not present displacement in field, they served as the basis for verification of the routine. Subsequently, we used samples composed by Co/Cu/IrMn films that show field displacement and, in some cases, asymmetry in their magnetic hysteresis curves. Having done the a bove steps, one can then assess interactions present in both type of systems using Henkel and δM plots. For the NiCu/IrMn series that shows symmetrical, unshifted (in-field) hysteresis loops, we obtained the Mr and Md curves using the technique in its traditional form thus making possible, in a very straightforward manner, the construction of the respective remanence plots. Due to the difference in the directions of the magnetic fields applied during the measurements of remanence curves of the Co/Cu/IrMn series, it was necessary to adopt a new curves’ notations. In addition, the application of the remanence technique for such samples allowed an easy visualization of the loops’ asymmetry caused by the exchange interactions. It was also possible to develop new graphical representations facilitating the visualization of the effects of the magnetic interactions.