Magnetization reversal and exchange bias effects in hard/soft ferromagnetic bilayers with orthogonal anisotropies

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Microwave absorption properties of permalloy nanodots in the vortex and quasi-uniform magnetization states

When the in-plane bias magnetic field acting on a flat circular magnetic dot is smaller than the saturation field, there are two stable competing magnetization configurations of the dot: the vortex and the quasi-uniform (C-state). We measured microwave absorption properties in an array of non-interacting permalloy dots in the frequency range 1-8 GHz when the in-plane bias magnetic field was varied in the region of the dot magnetization state bi-stability. We found that the microwave absorption properties in the vortex and quasi-uniform stable states are substantially different, so that switching between these states in a fixed bias field can be used for the development of reconfigurable microwave magnetic materials.

La estructura y propiedades magnéticos de las nanopartículas de Fe50Ni50 obtenidas mediante el método de explosión eléctrica de hilo

[Es]Actualmente ninguna área científica es ajena a la revolución de la nanociencia; las nanopartículas atraen el interés de muchos investigadores desde el punto de vista de la ciencia fundamental y para sus aplicaciones tecnológicas. Las nanopartículas ofrecen la posibilidad de fabricar sensores que sean capaces de detectar desde un virus hasta concentraciones de substancias patógenas que no pueden ser detectadas por los métodos convencionales. Hoy en día existes 82 tratamientos contra el cáncer basadas en la utilización de nanopartículas y los materiales composite con nanopartículas se utilizan como medio de protección frente la radiación del rango de microondas. En la rama de ciencias ambientales, las nanopartículas metálicas sirven como materiales anticontaminantes. En este trabajo se ha estudiado la estructura y las propiedades magnéticas de las nanopartículas de FeNi preparadas mediante el método de explosión eléctrica de hilo. Con la técnica de Rayos–X(DRX) se ha determinado que las nanopartículas se cristalizan en un sistema cúbico FCC con un parámetro de celda de 3.596 Å, también, se ha obtenido el tamaño de dominio coherente que es de 35 nm. La muestra se ha sometido a un programa de temperatura controlada para seguir la evolución de la estructura cristalina y del tamaño del cristal, tanto en atmósfera oxidante como en vacío. Para el aprendizaje de los microscopios utilizados en este trabajo, se ha asistido al curso “Fundamentos de microscopia electrónica de barrido y microanálisis” impartido por SGIker de la UPV/EHU. Se han empleado los microscopios electrónicos SEM y TEM para obtener imágenes de gran resolución de la muestra y analizar su contenido elemental. Partiendo de las imágenes sacadas por el SEM se ha calculado el valor medio del tamaño de las partículas de la muestra, 58 nm. Mediante el Mastersizer 2000 se ha medido el tamaño de las partículas y/o agregados por método de difracción láser, disgregando la muestra todo lo posible hasta conseguir el tamaño medio que se aproxime al de una sola partícula, 100nm. Por último, para la caracterización magnética se ha servido del VSM que mide el momento magnético de una muestra cuando ésta vibra en presencia de un campo magnético estático, consiguiendo una imanación de saturación de 125 emu/g. Hemos fabricado y caracterizado las nanopartículas magnéticas de hierro-níquel y los resultados obtenidos han sido enviados a un congreso especializado de ciencia de materiales (ISMANAM - 2013, Italia).

Thin Magnetically Soft Wires for Magnetic Microsensors

Recent advances in technology involving magnetic materials require development of novel advanced magnetic materials with improved magnetic and magneto-transport properties and with reduced dimensionality. Therefore magnetic materials with outstanding magnetic characteristics and reduced dimensionality have recently gained much attention. Among these magnetic materials a family of thin wires with reduced geometrical dimensions (of order of 1-30 mu m in diameter) have gained importance within the last few years. These thin wires combine excellent soft magnetic properties (with coercivities up to 4 A/m) with attractive magneto-transport properties (Giant Magneto-impedance effect, GMI, Giant Magneto-resistance effect, GMR) and an unusual re-magnetization process in positive magnetostriction compositions exhibiting quite fast domain wall propagation. In this paper we overview the magnetic and magneto-transport properties of these microwires that make them suitable for microsensor applications.

The effects of disorder in dimerized quantum magnets in mean field approximations

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Higher order vortex gyrotropic modes in circular ferromagnetic nanodots

Magnetic vortex that consists of an in-plane curling magnetization configuration and a needle-like core region with out-of-plane magnetization is known to be the ground state of geometrically confined submicron soft magnetic elements. Here magnetodynamics of relatively thick (50-100 nm) circular Ni80Fe20 dots were probed by broadband ferromagnetic resonance in the absence of external magnetic field. Spin excitation modes related to the thickness dependent vortex core gyrotropic dynamics were detected experimentally in the gigahertz frequency range. Both analytical theory and micromagnetic simulations revealed that these exchange dominated modes are flexure oscillations of the vortex core string with n = 0,1,2 nodes along the dot thickness. The intensity of the mode with n = 1 depends significantly on both dot thickness and diameter and in some cases is higher than the one of the uniform mode with n = 0. This opens promising perspectives in the area of spin transfer torque oscillators.

Optimizing the Curie temperature of pseudo-binary RxR2-x ' Fe-17 (R, R ' = rare earth) for magnetic refrigeration

Several pseudo-binary RxR2-x'Fe-17 alloys (with R = Y, Ce, Pr, Gd and Dy) were synthesized with rhombohedral Th2Zn17-type crystal structure determined from x-ray and neutron powder diffraction. The choice of compositions was done with the aim of tuning the Curie temperature (T-C) in the 270 +/- 20 K temperature range, in order to obtain the maximum magneto-caloric effect around room temperature. The investigated compounds exhibit broad isothermal magnetic entropy changes, Delta S-M(T), with moderate values of the refrigerant capacity, even though the values of Delta S-M(Peak) are relatively low compared with those of the R2Fe17 compounds with R = Pr or Nd. The reduction on the Delta S-M(Peak) is explained in terms of the diminution in the saturation magnetization value. Furthermore, the Delta S-M(T) curves exhibit a similar caret-like behavior, suggesting that the magneto-caloric effect is mainly governed by the Fe-sublattice. A single master curve for Delta S-M/Delta S-M(Peak)(T) under different values of the magnetic field change are obtained for each compound by rescaling of the temperature axis.