Anisotropia magnética induzida por tensão em nanopartículas de Ni embebidas em filme de carbono amorfo

• Main Author: Cruz, Alexsandro dos Santos Evangelista da
• Other Authors: Nunes, Wallace de Castro
• Language: Portuguese
• Published: Niterói 2017
• Subjects: Nanopartícula; Anisotropia; Níquel; Carbono; Tensão
• Online Access: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3154

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física ([e-mail]) on 2017-03-27T19:44:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao.pdf: 33231491 bytes, checksum: 693a43e32cce983e33ef621a2abb474e (MD5) === Made available in DSpace on 2017-03-27T19:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao.pdf: 33231491 bytes, checksum: 693a43e32cce983e33ef621a2abb474e (MD5) === Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === Neste trabalho, foram produzidas multicamadas em substrato de Si (100) alternando as deposições entre filme de carbono amorfo (a-C) e nanopartículas (NPs) de Ni por ablação a laser. Os filmes de C foram depositados em vácuo de aproximadamente 1,5 106 Torr e as NPs de Ni em atmosfera de Argônio à pressão de 1,0 Torr. Foram produzidas três amostras com a mesma espessura para a monocamada de NP de Ni (8 nm), porém, para o filme de carbono a espessura da monocamada foi de 5, 16 e 28 nm. No total foram 20 camadas de NPs de Ni e 21 camadas de filme de C para todas as amostras. Os resultados estruturais e morfológicos obtidos da microscopia eletrônica de transmissão e varredura mostram que as nanopartículas são cúbicas com diâmetro médio de (6; 6 2; 0) nm e que ocorre a formatação de multicamadas. O resultado de difração de raios X confirma que as NPs são cristalinas e que possuem os planos de reflecção (200) e (111). Os resultados de espectroscopia raman mostram que não houve mudanças nas propriedades estruturais do filme de carbono com a presença das NPs de Ni. O filme de C exerce tensão biaxial compressiva ( 0,8 GPa) nas NPs, o que induz um eixo de fácil magnetização perpendicular à superfície da amostra. Para estudar os efeitos de anisotropia magn etica, foram realizadas medidas magnéticas com o campo magnético aplicado paralelo e perpendicular à superfície da amostra. Os resultados mostram que para a primeira e a última amostra as histereses magnéticas à 2K possuem eixo de fácil magnetização perpendicular à superfície da amostra, enquanto que à temperatura ambiente, aparentemente, há uma mudan ca para a direção paralela. As constantes de anisotropia magnética foram estimadas das histereses a partir da lei de aproximação à saturação. As curvas de magnetização em função da temperatura mostram que o sistema apresenta alta temperatura de irreversibilidade e que a temperatura de flutuação térmica das NPs de Ni são relativamente altas comparadas com as encontradas na literatura. === In this thesis, we produced multilayer on Si (100) substrate by alternating the growth of amorphous carbon (C) lm and Ni nanoparticles (NPs) by pulsed laser deposition. The C films was deposited in vacuum of about 1.5 106 Torr and Ni NPs in Argon background at 1.0 Torr pressure. The sample were prepared for three different carbon thickness (5, 16 and 28 nm), but with the same thickness os Ni (8nm) NPs. The sample have 20 layers of Ni NPs and 21 layers of carbon film. The structural and morphological analyses performed by using of transmission and scanning electron microscopy show that the Ni NPs are cubic with mean diameter of (6,6 2,0) nm and that multilayer was formed. The X ray results show that Ni NPs are crystalline and has the reection plane (200) and (111). The raman results show that there are no change in structural properties of carbon lms with presence of Ni NPs. The C film has high internal compressive stress ( 0; 8GPa) that induces in Ni NPs an easy magnetization axis perpendicular to the sample surface. The magnetic anisotropy effect were studied by mean of hysteris measurements with applied magnetic field parallel and perpendicular to the sample surface. These results indicate that the first and last sample the hysteresis loop at 2K has magnetic easy axis perpendicular to the sample surface, while that at room temperature, apparently, there is a change from perpendicular to parallel direction. The anisotropy constant value were estimated by applying the law of approach to saturation. The magnetization as a function of temperature curves show that the system has high irreversibility temperature and that the thermal uctuation temperature of Ni NPs embedded in C films is relatively high compared with Ni NPs system found in literature.