Modelagem física e simulação em nanopós e filmes finos magnéticos - Alves, Tibério Magno de Lima (2017)
As nanoestruturas magnéticas têm recebido grande atenção da comunidade acadêmica, não só devido às suas várias aplicações tecnológicas, mas também do ponto de vista de física básica, exibindo comportamentos, efeitos e propriedades de grande interesse. Neste contexto, podemos citar as propriedades magnéticas anisotrópicas dos filmes finos ferromagnéticos de FeCuNbSiB, dos nanopós de ferritas de cobalto com substituição Fe−Mn (Co1,2Fe1,8-xMnxO4) e também da própria ferrita de cobalto estequiométrica (CoFe2O4). Neste trabalho, desenvolvemos 3 modelos e sistemas numéricos baseados em rotação coerente da magnetização, um para cada amostra supracitada, no intuito de descrever e/ou quantificar tais efeitos anisotrópicos. Através dos processos de modelagem e simulação, constatamos que os filmes finos de FeCuNbSiB, produzidos pela técnica de magnetron sputtering, apresentaram uma formação de textura de eixos de anisotropia que pode ser modelada através de uma função distribuição estatística. Os cálculos numéricos aplicados em medidas longitudinais, transversais e polares da magnetização indicaram que, de fato, o mecanismo dominante na histerese magnética dos filmes finos estudados aqui é consistente com a rotação coerente da magnetização. As simulações indicaram que o comportamento de difícil saturação nas curvas de histerese magnética dos nanopós de Co1,2Fe1,8-xMnxO4, a baixa temperatura, pode ser modelado através de uma superposição de anisotropias cúbica e uniaxial [001] com configuração plano fácil, compatível com uma simetria tetragonal. O comportamento cintura de vespa nas curvas de histerese magnética do nanopó de CoFe2O4 pode ser atribuído aos efeitos das interações dipolares entre cristalitos que possuem uma anisotropia uniaxial plano fácil.