Ressonância ferromagnética de banda larga para o estudo de relaxação em nanoestruturas magnéticas

Abstract

Desde sua descoberta nos anos de 1930, o fenômeno de ressonância ferromagnética (FMR) tornou-se uma ferramenta extremamente importante na área de física da matéria condensada, ainda mais para o magnetismo, sendo utilizado para o estudo de áreas emergentes da física como a spintrônica e a magnônica. Devido à sua importância, diferentes montagens experimentais foram desenvolvidas para o estudo deste fenômeno. Este trabalho tem o objetivo de montar a técnica de ressonância ferromagnética de banda larga utilizando o analisador de redes vetorial (VNA). Para a montagem experimental foi utilizado o KEYSIGHT ENA Network Analyzer E5063A, que permite variar a frequência num intervalo considerável (100MHz - 18GHz), ligado a uma guia de onda coplanar (CPW). Além disso foi confeccionado um eletroímã para obter os campos magnéticos necessários para a análise das amostras. Neste trabalho é inicialmente apresentado os fundamentos básicos da teoria de ressonância ferromagnética, mostrando teoricamente como as frequências de ressonância são obtidas. Em seguida são mostradas noções experimentais necessárias para a realização do trabalho. A seguir são descritas as técnicas de produção da amostras utilizadas, o método sol gel e o método de eletrodeposição, e a montagem do experimento, assim como o método utilizado para aquisição de dados e obtenção de informações. Para validação da montagem, foram feitas medidas de FMR em diferentes materiais que já haviam sido caracterizados pela mesma técnica, comparando-se os resultados dos parâmetros obtidos com trabalhos que estudaram amostras semelhantes. Com as informações adquiridas foram feitos estudos do efeito de desmagnetização e do campo de anisotropia em nanofios.