Nanoestruturas magnéticas do tipo núcleo-casca: um estudo do impacto do campo dipolar

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Oliveira, Leonardo Linhares
• Orientador(a): Carriço, Artur da Silva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas bimagnéticas; Produto energético máximo; Paredes de domínio; Vórtice magnético; Interação dipolar
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22220

Nanopartículas bi-magnéticas têm se mostrado promissores em várias aplicações tecnológicas, tais como produção de ímãs permanentes, desenvolvimento de geradores de micro-ondas, nano osciladores e sistemas para gravação magnética. Apresentamos um estudo teórico acerca de nanoestruturas bimagnéticas do tipo núcleo@casca constituída de materiais ferromagnéticos de alta e baixa anisotropia. O presente trabalho analisou nanopartículas com geometria esférica e cilíndrica. Partículas com formato esférico pode ser empregada como peça fundamental na construção de imãs permanentes de alto desempenho, pois podem apresentar melhorias expressivas no produto energético máximo, (BH)max, do sistema. O (BH)max é um parâmetro chave, pois determina se um material é considerado bom para imã permanente. Nossos resultados mostram que o (BH)max pode ser melhorado significativamente, uma partícula SmCo5 com 3,5 nm de diâmetro recoberta por uma casca de Ferro de 2,5 nm de espessura pode apresentar (BH)max cerca de 4 vezes maior que a partícula não recoberta. No entanto, para um núcleo de mesmo material, com diâmetro muito superior e cascas de Ferro relativamente espessas há uma redução do (BH)max que inviabiliza seu uso para a fabricação de ímãs permanentes. Discutiremos nesse trabalho o comportamento do produto energético destes sistemas. Nanoestruturas com geometria cilíndrica apresentam diversas aplicações, como nano osciladores e memórias magnéticas. Dessa forma, conhecer o perfil magnético e o comportamento da magnetização no processo de desmagnetização é de grande relevância. Um cilindro de Permalloy pode com diâmetro de 57,0 nm e altura de 21,0 nm apresentar ao longo de sua curva de magnetização o estado vórtice. A inibição deste estado é relevante para algumas aplicações e pode ser alcançada com a presença de um anel externo de um material com momento magnético elevado. Do mesmo modo, pode apresentar vórtice na curva de magnetização devido a presença do anel magnético. Estudamos ainda os estados magnéticos presentes em anéis devido a interação magnética dipolar com o núcleo.