Dissertação de Mestrado #657 – Matheus Felipe de Souza Barbosa – 05/05/2021

O emprego de filmes finos, e mais recentemente de nanoestruturas, para otimizar propriedades físicas e químicas de materiais é onipresente no mundo atual. Nesse contexto, a deposição de filmes ultrafinos sobre superfıcies vicinais tem sido uma área de grande curiosidade científica, dado que o arranjo periódico de degraus do substrato em escala nanométrica pode levar ao crescimento ordenado de nanoestruturas, e tal auto-organização tem grande potencial tecnológico. Em especial, sistemas ferromagnéticos de baixa dimensionalidade tem recebido grande atenção devido a promissoras aplicações em dispositivos de memória magnética e em spintrônica. Com o objetivo de melhorar o entendimendo destes sistemas, neste trabalho investigamos os efeitos da temperatura de crescimento nas propriedades estruturais e magnéticas de filmes ferromagnéticos ultrafinos de ferro (Fe) e cobalto (Co) em superfície vicinal Ag(977). Foram depositadas poucas monocamadas (ML) através de evaporação lenta via epitaxia por feixe molecular (MBE – molecular beam epitaxy) entre 0.5ML e 5.0 ML. Foram empregadas técnicas in-situ de análise, tais como, difração de elétrons (LEED – low energy electron diffraction), microscopia de tunelamento por varredura (STM – Scanning Tunneling Microscopy) e efeito Kerr magneto-óptico (MOKE – magneto optical Kerr effect). Para amostras de Fe/Ag(977) crescidas a temperatura ambiente, na faixa entre 2.0 ML e 5.0 ML, observamos a formação de nano-estruturas alongadas (”nanofios”) de Fe alinhadas com os degraus da superfıcie vicinal. A 500 K, entre 1.0 ML e 3.0 ML, observou-se o crescimento de estruturas triangulares, muito provavelmente com formação de liga superficial entre o filme fino e o substrato. Para as amostras de Co/Ag(977) crescidas a 500 K, para coberturas mais baixas observamos a formação de estruturas triangulares, sugerindo falha de empilhamento (FCC) do Co sobre os terraços Ag(111), e de estruturas hexagonais próprias de HCP para coberturas mais altas. Do ponto de vista das propriedades magnéticas investigadas via técnica MOKE, observamos a partir de 3.0 ML Fe/Ag(977) a presença de um sinal ferromagnético significativo, quando comparado ao sinal diamagnético do substrato. Contudo, para Co/Ag(977) uma assinatura ferromagnética já se faz presente a partir de 2.0 ML. Ambos os sistemas apresentaram forte anisotropias e as medidas experimentais indicaram que o eixo fácil permanece no plano e alinhado com os degraus, e o eixo duro fora no plano. Além disso, o campo coercivo apresenta dependência com respeito ao ângulo planar () do campo magnético aplicado, com um valor mínimo quando alinhado aos degraus, em consonância com o arranjo nanoestruturado observado por STM.

Tópico: Defesa de Dissertação Matheus Felipe de Souza Barbosa
Hora: 5 mai. 2021 02:00 da tarde São Paulo

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