Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/276925
Type: TESE DIGITAL
Title: Competição entre anisotropias perpendiculares em bicamadas de CoCrPt/Ni resolvida por ressonância ferromagnética
Title Alternative: Perpendicular anisotropy competition in CoCrPt/Ni bilayers resolved by ferromagnetic resonance
Author: Soares, Gabriel, 1988-
Advisor: Béron, Fanny, 1980-
Abstract: Resumo: Desde a descoberta dos filmes finos magnéticos com anisotropia perpendicular, ou PMAs (Perpendicular Magentic Anisotropy, em inglês), se tornou possível aumentar drasticamente a densidade de dados em discos rígidos. Uma maneira de continuar a incrementar a densidade final de dados seria desalinhar o eixo de anisotropia uniaxial e o campo magnético de escrita. Para isso, necessita-se de materiais com anisotropia magnética intermediária, i.e, na qual o seu eixo fácil está entre a longitudinal ao plano e a sua perpendicular. A situação ótima seria com o eixo fácil a 450, teoricamente dobrando a densidade final. No entanto, fabricar grãos ou filmes com esta propriedade não é viável do ponto de vista industrial. Todavia, bicamadas podem ser utilizadas para imitar este comportamento, onde um filme com anisotropia longitudinal é depositado sobre um PMA. Além do mais, esta abordagem apresenta a possibilidade de maior velocidade de escrita. Bicamadas de CoCrPt/Ni podem ser utilizadas para este propósito, com a camada de CoCrPt como PMA e a de Ni com anisotropia longitudinal. O experimento de ressonância ferromagnética permite, a priori, resolver as contribuições de anisotropia de cada camada no sistema de bicamadas, juntamente com os mecanismos de amortecimento magnético. O objetivo principal desta dissertação de mestrado é introduzir os conceitos de experimentação e teoria desta técnica, e aplicá-los nas bicamadas de CoCrPt/Ni. Neste trabalho foram utilizados filmes já depositados por sputtering com 10 nm de Co66Cr22Pt12, seguidos de 5 a 40 nm de Ni, para investigar o efeito da camada com anisotropia longitudinal sobre o PMA. Um outro conjunto de amostras contém um espaçador de Ti entre as camadas magnéticas, a fim de se estudar a interação na interface entre elas. Os experimentos de ressonância foram realizados em varredura de frequência num analisador de rede vetorial com campos magnéticos aplicados longitudinais ou perpendiculares e numa cavidade de banda X (9,54GHZ) em função da orientação do campo aplicado. Foi verificado qualitativamente o decréscimo da energia de anisotropia longitudinal com menores espessuras de Ni nas bicamadas. No entanto, não foi possível observar a linha de absorção da camada de CoCrPt, e consequentemente, encontrar unequivocamente as constantes de anisotropia do sistema, muito menos confirmar o comportamento multiaxial encontrado. Não obstante, foi confirmado a natureza de curto alcance da interação entre as camadas. Nova experimentação em outras bandas de frequência é necessária, afim de identificar a absorção do CoCrPt. Uma perspectiva futura interessante é o estudo da largura de linha e o amortecimento magnético do sistema devido a interação envolvida

Abstract: Since the advent of perpendicular magnetic anisotropy media, or PMAs, it was possible to greatly enhance the data density of hard drives. A method to push forward the data density increase is to misalign the anisotropy and applied field axes. This can be achieved by tilted media, i.e., in which the anisotropy axis lays somewhere between in-plane (IP) and out-of-plane (OOP). The optimal condition is with the axis tilted by 45\textsuperscript{0}. However, produce this kind of material is not practible at industrial scale. Thus, composite media can be used to mimic this behavior, where an in-plane anisotropy media is deposited on top of a PMA. Nonetheless, this approach allows to reach faster switching rates. CoCrPt/Ni bilayers may be used for this purpose, with the CoCrPt serving as the PMA and the Ni as the IP anisotropy layer. The ferromagnetic resonance experiment (FMR) can be used to obtain information about the magnetic anisotropy, being able to characterize its constant for each layer in the bilayer system, together with the damping mechanisms. Therefore, the main goal of this master thesis is to introduce the FMR theory and experimentation and apply them in this system. The used films were already deposited by sputtering with 10 nm of Co.66Cr.24Pt.12 under a 5 to 40 nm Ni layer. Another set of samples with a Ti layer between the magnetic layers provides information of the interface coupling. The FMR experiments were partly performed in a broadband vector network analyzer (VNA) with applied magnetic fields IP or OOP, and in a X-band (9,54 GHz) cavity as function of the orientation of the applied magnetic field. It was qualitatively verified a decrease of the longitudinal magnetic anisotropy energy as a function of the Ni thickness in the bilayer system. However, the CoCrPt single layer absorption could not be observed, making it impossible to unequivocally identify each anistropy constant. Nonetheless, the short-range nature of the coupling was confirmed. Further experimentation in higher frequencies is needed in order to find the CoCrPt absorption. Also, promising effects in the damping mechanism due to the coupling are expected
Subject: Ferromagnetismo
Ressonância ferromagnética
Filmes finos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

Files in This Item:
File SizeFormat 
Soares_Gabriel_M.pdf11.29 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.