Magnetometria por efeito Hall - Fernández Pinto, Janeth (2010)
Construímos um magnetômetro utilizando dois sensores Hall de GaAs (Toshiba- THS118) operando em um modo diferencial. Cada sensor tem um circuito préamplificador associado a ele e a diferencia de voltagem entre eles é amplificada com um ganho variável de 30 - 7000. Os sensores Hall têm dimensões típicas de 1,5 x 1,7 x 0,6 mm3 e foram montados separados um do outro de 0,71 mm, em uma configuração espacial planar. O magnetômetro foi testado usando tanto correntes dc (Idc) quanto correntes ac (Iac), variando a amplitude de 0,1 a 3 mA. Um amplificador lock-in foi utilizado para a leitura da voltagem Hall para as correntes ac. O controle e a aquisição dos dados foram feitos utilizando uma interface GPIB e o software Labview. A freqüência f das correntes Iac foram variadas de 10 Hz até 1 kHz. O magnetômetro Hall foi montado em um refrigerador de ciclo fechado do tipo Displex (Advanced Research Systems) o qual permite uma variação de temperatura no intervalo de 4 800 K, podendo, inclusive, ser facilmente colocado na presença de um campo magnético. Para aplicações de campos baixos (até 0,003T), foi utilizado um par de bobinas de Helmholtz, enquanto que para campos maiores (até 1 T) foi usado um magneto permanente (Advancing Magnetic-eletronics). A amostra a ser investigada é fixada nas vizinhanças da área ativa de um dos sensores, produzindo uma componente de campo perpendicular à superfície do sensor. Esse sinal, por usa vez, é proporcional a magnetização da amostra. A calibração do magnetômetro foi feita usando uma amostra padrão de Ni, de geometria cilíndrica e com 6,1 mg produzida pela Oxford Instruments. Em seguida, o magnetômetro foi utilizado para medidas de histerese das ligas ferromagneticamente moles Fe64Co7Zr6Nd3B10 e Fe56Co7Ni3B10, a temperatura ambiente, e do nanocompósito (Fe0,6Co0,4)0,35(MnO)0,65 para temperaturas desde ambiente até 10 K. Os resultados obtidos para as ligas amorfas foram comparados com os obtidos usando medidas de susceptibilidade ac em baixas freqüências. Para o nanocompósito (Fe0,6Co0,4)0,35(MnO)0,65 foi possível estudar o comportamento da magnetização de saturação, da remanência e do campo coercivo em função da temperatura. Esses resultados estão em acordo com os obtidos na mesma amostra por magnetometria por amostra vibrante. A dependência do efeito exchange-bias com o campo magnético de resfriamento HR foi investigado pela primeira vez. Foi observado que o campo de exchange-bias HE cresce inicialmente com HR, apresenta um valor máximo de 22,5 mT em torno de HR = 500 mT e, em seguida, decresce monotonicamente com o aumento de HR. A dependência de HE com HR foi explicada qualitativamente utilizando o modelo proposto por Kagerer, Binek e Kleemann