Estudo das Propriedades Magnéticas de Filmes Finos, Sob Forma de Ligas e Multicamadas, Através da Espectroscopia Mössbauer do 57Fe e do 151Eu

Neste trabalho serão apresentados os estudos das propriedades magnéticas obtidas principalmente através da espectroscopia Mössbauer (EM) de 〖57〗_Fe e 〖151〗_Eu em filmes finos sob a forma de ligas binárias e de multicamadas preparadas a baixas temperaturas. Os filmes finos em forma de ligas binárias são formados de Fe diluído nas matrizes de terras-raras (TR = Eu, Dy, Ho, Er, Tm e Yb), enquanto as multicamadas são formadas através do “sanduíche” de Eu com metal de transição (MT=V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu e Nb). Ambos os sistemas são obtidos por evaporação de metais de alta pureza (4N) em um sistema de ultra alto vácuo. Nos filmes finos a base de Fe diluído nas matrizes de TR, nós observamos por meio das medidas de EM realizadas in situ, num intervalo de 7 à 300 K, que existem duas componentes nos espectros Mössbauer, podendo este fato ser atribuído à ocupação de sítios substitucional e intersticial. O Fe no sítio substitucional apresenta densidade eletrônica s no núcleo, bem menor do que para o sítio intersticial. Por outro lado, os valores de campo magnético hiperfino, para o sítio substitucional, variam de 5.3 (2) T para o Dy até 1.9 (4) T para o Tm, ajustando-se dentro do previsto pela teoria RKKY padrão, enquanto para o sítio intersticial não existe uma sistemática no comportamento do campo magnético hiperfino e seu valor médio está por volta de 1.7 T. Observamos também o efeito de fissão rápida dos átomos de Fe localizados intersticialmente nas matrizes de Eu e Yb. Estudamos também as propriedades magnéticas das multicamadas, por meio de medidas de magnetização e EM nos sítios de 〖57〗_Fe e 〖151〗_Eu. As medidas de magnetização mostram um comportamento Curie-Weiss para as multicamadas de V/Eu, Cr/Eu, Cu/Eu e Nb/Eu com temperatura de ordem magnética por volta de 100 K, exceto para a multicamada de Cu/Eu, onde a transição magnética foi observada para valores menores, um acoplamento antiferromagnético entre as camadas adjacentes de Eu e MT (MT = Fe e Co) e um acoplamento ferromagnético no caso da multicamada de Ni/Eu. As medidas de Em a 4.2 K nos sítios de 〖151〗_Eu para as multicamadas de V/Eu, Cr/Eu, Fe/Eu e Co/Eu mostram a co-existência de duas componentes magnéticas: uma componente que é relacionada à região central das camadas, cujos valores dos parâmetros hiperfinos não similares aos do Eu metálico, e outra componente, que é atribuída a região de interface, cujos valores dos campos magnéticos hiperfinos são drasticamente reduzidos. A componente de campo magnético reduzido aparece em todas as multicamadas de Eu/MT estudadas e sua origem está baseada na transferência de carga e/ou devido à polarização das camadas de MT adjacentes. Entretanto, para as multicamadas de Cu/Eu e Ni/Eu, medidas de raio-X mostram um pico de Bragg alargado em torno da direção (110) do Eu, indicando que a estrutura das cadas de Eu se encontram bastante desordenadas Eu (estado amorfo). Por outro lado, os espectros Mössbauer dos sítios de 〖151〗_Eu a 4.2 K apresentaram uma componente sem nenhum ordenamento magnético, indicando assim que os átomos de Eu no estado amorfo possuem configuração eletrônica dos íons de 〖Eu〗^(+3).