Anisotropia magnética (110) em Nanofilmes de Permalloy sobre MgO(100)

The study and fabrication of nanostructured systems composed of magnetic materials has been an area of great scientific and technological interest. Soft magnetic materials, in particular, have had great importance in the development of magnetic devices. Among such materials we highlight the use of alloys of Ni and Fe, known as Permalloy. We present measurement results of structural characterization and magnetic films in Permalloy (Ni81Fe19), known to be a material with high magnetic permeability, low coercivity and small magneto- crystalline anisotropy, deposited on MgO (100) substrates. The Magnetron Sputtering technique was used to obtain the samples with thicknesses varying between 9 150 nm. The techniques of X- ray Diffraction at high and low angle were employed to confirm the crystallographic orientation and thickness of the films. In order to investigate the magnetic properties of the films the techniques of Vibrant Sample Magnetometry (VSM), Ferromagnetic Resonance (FMR) and Magnetoimpedance were used. The magnetization curves revealed the presence of anisotropy for the films of Py/MgO (100), where it was found that there are three distinct axis - an easy-axis for θH = 0°, a hard-axis for θH = 45° and an intermediate for θH = 90°. The results of the FMR and Magnetoimpedance techniques confirm that there are three distinct axes, that is, there is a type C2 symmetry. Then we propose, for these results, the interpretation of the magnetic anisotropy of Py/MgO ( 100 ) is of type simple C2, ie a cubic magnetic anisotropy type ( 110 )

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O estudo e obtenção de sistemas nanoestruturados compostos por materiais magnéticos tem se mostrado uma área de grande interesse científico e tecnológico. Materiais magnéticos macios, em especial, tem tido grande importância no desenvolvimento de dispositivos magnéticos. Entre esses tipos de materiais cabe-nos destacar o uso de ligas de Ni e Fe, conhecidas como Permalloy. Neste trabalho apresentamos resultados de medidas de caracterização estrutural e magnética em filmes nanométricos de Permalloy (Ni81Fe19), conhecido por ser um material com alta permeabilidade magnética, baixa coercividade e pequena anisotropia magneto-cristalina, depositado em substratos de MgO(100). A técnica de Magnetron Sputtering foi utilizada na obtenção das amostras com espessuras variando entre 9 150nm. As técnicas de Difratometria de Raios-X em alto e baixo ângulo foram empregadas para confirmar a orientação cristalográfica e a espessura dos filmes. Com o intuito de investigar as propriedades magnéticas dos filmes foram usadas as técnicas de Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM), Ressonância Ferromagnética (FMR) e Magnetoimpedância. As curvas de magnetização revelaram a presença de anisotropia para os filmes de Py/MgO(100), verificando-se a ocorrência de três eixos distintos um eixo-fácil para θH=0°, um eixo-duro para θH=45° e um eixo intermediário para θH=90°. Os resultados obtidos usando as técnicas de FMR e Magnetoimpedância confirmaram que há também três eixos distintos, isto é, há uma simetria tipo C2. Propomos então, para esses resultados, a interpretação de que a anisotropia magnética do Py/MgO(100) seja do tipo C2 simples, isto é, uma anisotropia magnética cúbica tipo (110)