Dinâmica da magnetização em multicamadas magnéticas e micro/nanoobjetos magnéticos: efeitos da interação dipolar e do exchange bias

Nesta tese são investigadas as propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização em estruturas periódicas de Permalloy (Ni81Fe19) com diferentes geometrias e em sistemas de filmes multicamadas baseados em (Ni81Fe19) e (Ir80Mn20) que exibem o efeito exchange bias. Os arranjos periódicos foram produzidos através da combinação das técnicas de litografia por feixe de elétrons e deposição por magnetron sputtering. As propriedades dinâmicas são analisadas fazendo uso da técnica de ressonância ferromagnética (FMR) de banda larga, baseada na utilização de uma guia de onda coplanar e um analisador vectorial de rede (VNA). Medimos a resposta dinâmica dos sistemas com o campo de rádio frequência aplicado perpendicular e paralelo a direção do campo magnético externo. Além de conseguirmos manipular as propriedades magnética dos sistemas pela interação entre os elementos da rede. As medidas dinâmicas experimentais foram interpretadas, tanto nos estados magnéticos saturados como nos não saturados, mediante o uso de simulação micromagnética usando a plataforma MuMax3. Os dados simulados são analisados por meio de algoritmos que permitem extrair espectros de potência absorvida, em função da frequência e campo aplicado e obtemos detalhes do comportamento dos modos de ressonância excitados dentro de cada sistema. Investigamos a relação de dispersão de ressonância ferromagnética de banda larga em sistemas nanoestruturados que exibem o efeito de exchange bias. Foram estudados filmes contínuos de multicamadas de [NiFe/IrMn(tIrMn)/Ta] X 10 (com tIrMn = 4nm e 15nm) produzidos por magnetron sputtering. Os dados experimentais obtidos foram bem ajustados com cálculos numéricos utilizando o modelo de exchange bias granular combinado com os procedimentos de Smith e Beljers. O efeito da interação de exchange bias também foi investigado em arranjos periódicos de estruturas retangulares de [NiFe/IrMn/Ti] X 2 produzidos por técnicas de litografia e deposição por por magnetron sputtering. Além do deslocamento em campo das curvas caraterísticas de ressonância, proporcional ao campo de exchange bias observado nas medidas estáticas, observamos que a interação de exchange bias modifica o espectro de frequências de ressonância do sistema magnético.