O Modo Coerente Na Reversão da Magnetização de Arranjos de Nanofios Metálicos

Abstract

Arranjos de nanofios tem atra´ıdo muito interesse da comunidade cient´ıfica nos ´ultimos anos. Com isso, tˆem gerado algumas discuss˜oes a respeito da rela¸c˜ao entre propriedades microestruturais e magn´eticas deste tipo de sistema, em particular qual influˆencia a microestrutura possui quanto aos modos de revers˜ao da magnetiza¸c˜ao. Neste trabalho apresentamos um estudo experimental e te´orico afim de determinar as rela¸c˜oes intr´ınsecas entre propriedades microestruturais e magn´eticas, esbo¸cando os poss´ıveis modos de revers ˜ao da magnetiza¸c˜ao. Para esta an´alise foram produzidas amostras de arranjos de nanofios de trˆes tipos de materiais (n´ıquel, ferro e cobalto), todas nas mesmas condi¸c˜oes. A an´alise experimental foi feita por microscopia eletrˆonica (varredura e transmiss˜ao), que mostraram que nossas membranas apresentam poros de 25 nm e distˆancia entre poros, centro a centro de 52 nm. A microestrutura dos nanofios apresentou varia¸c˜ao de um material para outro, o que mostra a necessidade de ser tida em conta nos estudos. Propomos trˆes modelos anal´ıticos, com a finalidade de interpretar melhor as diversas propriedades das nossas amostras. Em particular, apresentamos um modelo para determinar o campo de anisotropia para o modo coerente de revers˜ao da magnetiza¸c˜ao atrav´es da varia¸c˜ao angular da coercividade e da remanˆencia, ou seja, em medidas de magnetiza¸c˜ao. Essa abordagem ainda permite determinar o campo de anisotropia por meio de parˆametros microestruturais. Como resultado tivemos valores de campo de anisotropia que variaram desde 462 (Oe) (amostra CoSTT) at´e 1822 (Oe) (amostra CoCTT). Os outros modelos tamb´em se aplicaram muito bem aos dados experimentais. Conseguimos com um tratamento sobre os Plots de Henkel calcular o valor das intera¸c˜oes magn´eticas de nossas amostras. Isso permitiu dizer o quanto um tipo de intera¸c˜ao ´e mais intenso que o outro. Usando o modelo para a constante de anisotropia determinamos rela¸c˜oes que permitiram interpretar os efeitos que a superf´ıcie dos nanofios sofreram com o tratamento t´ermico. Para os nanofios de n´ıquel conseguimos determinar de forma consistente aos valores reportados na literatura a constante de anisotropia de superf´ıcie, 0,31 ± 2% erg/cm2.