Estabilização de vórtices em nanoestruturas ferromagnéticas acopladas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Dantas, Jadson Tadeu Souza
Orientador(a): Carrico, Artur da Silva
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30758
Resumo: Atualmente, h´a perspectivas promissoras do design de nanoantenas de micro-ondas que usam nanoelementos ferromagn´eticos que contˆem v´ortices. Relatos experimentais indicam que o espectro de excita¸c˜ao do par de v´ortices e a resistˆencia magn´etica dependem de suas quiralidades. A sincroniza¸c˜ao da dinˆamica dos v´ortices pode levar a espectros de micro-ondas de alta qualidade. Colocando dois nanoelementos juntos, pode-se modificar o perfil intr´ınseco do v´ortice do material ferromagn´etico, devido a intera¸c˜ao dipolar entre os dois nanoelementos. Investigamos a estrutura magn´etica na remanˆencia de pares de v´ortices de um par de nanocilindros circulares Fe, idˆenticos e coaxiais, de 21 nm de altura com diˆametro variando de 81 nm a 129 nm, e o eixo f´acil de anisotropia uniaxial no plano das faces circulares. Mostramos que, escolhendo certos valores de distˆancia entre os nanocilindros, ´e poss´ıvel controlar a intensidade da intera¸c˜ao dipolar, permitindo definir a quiralidade relativa dos v´ortices em pares de nanoelementos circulares de Fe e Py. Mostramos tamb´em que as quiralidades e localiza¸c˜oes dos v´ortices nos nanocilindros podem ser controladas usando campos externos de intensidade moderada. Para pares de nanocilindros circulares de Fe, usamos rotas de prepara¸c˜oes com o campo externo alinhado na dire¸c˜ao do eixo x, paralelo ao eixo f´acil da anisotropia uniaxial de Fe ou na dire¸c˜ao do eixo y, perpendicular ao eixo f´acil. Mostramos que, o estado remanescente pode ser um par de v´ortices de mesma quiralidade ou um par de v´ortices de quiralidades opostas. No caso dos nanocilindros Py, n˜ao h´a anisotropia uniaxial. Nossos resultados mostram que, neste caso, a fase remanente n˜ao depende da dire¸c˜ao do campo externo no plano usado na rota de prepara¸c˜ao. Tamb´em investigamos o estado remanente de pares de nanocilindros el´ıpticos idˆenticos de Fe de 25nm de altura e distˆancias de face a face variando de 25nm a 60nm. A anisotropia uniaxial foi colocada no eixo de menor tamanho. O campo externo foi aplicado na dire¸c˜ao do eixo menor. Mostramos que, alterando a distˆancia dos nanoelementos el´ıpticos, pode-se preparar uma estrutura magn´etica de quatro v´ortices em remanˆencia. Mostramos que h´a altera¸c˜oes nas intensidades do campo dipolar e do campo efetivo local, devido `a altera¸c˜ao da distˆanca entre as nanoestruturas