Grassi, Matías P. (2016) Dinámica de paredes de dominios y estadística de avalanchas en películas delgadas de Pt/Co/Pt. / Domain wall dynamics and avalanche statistics in Pt/Co/Pt thin films. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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| PDF (Tesis) Español 3476Kb |
Resumen en español
El estudio de la estructura y dinámica de las paredes de dominios magnéticos es de gran interés para la comprensión de problemas fundamentales y aplicados en el ámbito de la física de la materia condensada. Entre ellos podemos destacar el estudio de los mecanismos de inversión de la magnetización en películas delgadas, y el desarrollo de nuevas memorias magnéticas. En este trabajo se presenta un estudio del movimiento de las paredes de dominios magnéticos en una película delgada de Pt/Co/Pt con anisotrop ía perpendicular. En particular, se estudió la región de baja velocidad (10"9 m/s), donde la dinámica del sistema está dada por la ocurrencia de eventos discretos. Para visualizar estos eventos en forma directa se utilizó un microscopio magneto-óptico de efecto Kerr polar. Fue posible realizar una caracterización de estos eventos discretos. Se estudió su distribuci ón de tamaño, morfología y correlación. Se encontró que el tiempo de medición afecta significativamente los resultados obtenidos debido a la coalescencia entre eventos. Las mediciones realizadas se pudieron interpretar en el contexto de simulaciones numéricas.
Resumen en inglés
Understanding the structure and dynamics of magnetic domain walls is a challenging and interesting problem relevant for both fundamental and applied problems. Among other related topics, are relevant the study of the magnetic inversion mechanisms in thin films and the developing of new magnetic memories. In this work, we study the motion of the magnetic domain walls in a Pt/Co/Pt thin film with perpendicular anisotropy. In particular, we focus on the low velocity region (10"9 m/s), where we could observe that the dynamics of the system are given by discrete jumps. In order to study these events in a direct way we used a magneto-optic Kerr effect microscope. It was possible to measure the size distribution and spatial characteristics such as correlation and shape of the avalanches for different applied magnetic fields. We show how these measurements depend on the measurement time. We also analyse the effect of coalescence between discrete events and its relation with the measurement time. The results were understood in the context of numeric simulations
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Información Adicional: | Área Temática: Magnetismo y materiales magnéticos |
| Palabras Clave: | Magnetism; Magnetismo; Interfaces; Interfases; Coalescence; Coalescencia; Thin films; Capas finas; [Domain wall; Pared de dominio; Avalanche; Avalancha] |
| Referencias: | [1] Dietl, T., Ohno, H. Dilute ferromagnetic semiconductors: Physics and spintronic structures. Rev. Mod. Phys., 86, 187251, 2014. 1 [2] Wang, K. L., Alzate, J. G., Khalili Amiri, P. Low-power non-volatile spintronic memory: STT-RAM and beyond. J. Phys. D. Appl. Phys., 46, 074003, 2013. 1 [3] Gajek, M., Nowak, J., Sun, J. Z., Trouilloud, P. L., O'Sullivan, E. J., Abraham, D. W., et al. Spin torque switching of 20 nm magnetic tunnel junctions with perpendicular anisotropy. Appl. Phys. Lett., 100, 132408, 2012. 1 [4] Hubert, A., Schäfer, R. Magnetic domains: the analysis of magnetic microstructures. Springer Science & Business Media, 2008. 1, 3, 13, 14, 18, 25 [5] Barkhausen, H. Zwei mit Hilfe der neuen Versträker entdeckte Erscheinungen. (Dos nuevos descubrimientos con ayuda de amplicadores). Phys. Z., 20, 401 403, 1919. 1 [6] Coey, J. M. Magnetism and magnetic materials. Cambridge University Press, 2010. 2, 4 [7] URL http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/ferro.html. 3 [8] Gilbert, T. A phenomenological theory of damping in ferromagnetic materials. IEEE Transactions on Magnetics, 40, 34433449, 2004. 4 [9] Barabási, A.-L., Stanley, H. E. Fractal concepts in surface growth. Cambridge University Press, 1995. 4, 5, 7, 54 [10] Chauve, P., Giamarchi, T., Le Doussal, P. Creep and depinning in disordered media. Phys. Rev. B, 62, 62416267, 2000. 4, 57 [11] Lemerle, S., Ferré, J., Chappert, C., Mathet, V., Giamarchi, T., Le Doussal, P. Domain Wall Creep in an Ising Ultrathin Magnetic Film. Phys. Rev. Lett., 80, 849852, 1998. 4, 7, 8, 57, 58 [12] Nattermann, T. Scaling approach to pinning: Charge density waves and giant ux creep in superconductors. Phys. Rev. Lett., 64, 24542457, 1990. 6 [13] Kardar, M., Zhang, Y.-C. Scaling of Directed Polymers in Random Media. Phys. Rev. Lett., 58, 20872090, 1987. 8 [14] Huse, D. A., Henley, C. L., Fisher, D. S. Respond. Phys. Rev. Lett., 55, 2924, 1985. 8 [15] Ferrero, E. E., Bustingorry, S., Kolton, A. B. Nonsteady relaxation and critical exponents at the depinning transition. Phys. Rev. E, 87, 032122, 2013. 8 [16] Ferrero, E. E., Foini, L., Giamarchi, T., Kolton, A. B., Rosso, A. Spatio-temporal patterns in ultra-slow domain wall creep dynamics. [arXiv: 1604.03726], 2016. 10, 11, 22, 29, 31, 32, 42, 43, 44, 45, 46, 50, 52 [17] Repain, V., Bauer, M., Jamet, J.-P., Ferré, J., Mougin, a., Chappert, C., et al. Creep motion of a magnetic wall: Avalanche size divergence. Europhys. Lett., 68, 460466, 2004. 11 [18] Hamouda, H., Lassri, M., Abid, M., Lassri, H., Saifaoui, D., Krishnan, R. Magnetic studies of spin wave excitations in Co / Pt multilayers. J. Mater. Sci. Mater. Electron., 15, 395398, 2004. 12 [19] Metaxas, P. J. Domain wall dynamics in ultrathin ferromagnetic lm structures: disorder, coupling and periodic pinning. Tesis Doctoral, Universidad Paris 11, 2009. 13 [20] Metaxas, P. J., Jamet, J. P., Mougin, A., Cormier, M., Ferré, J., Baltz, V., et al. Creep and Flow Regimes of Magnetic Domain-Wall Motion in Ultrathin Pt/Co/Pt Films with Perpendicular Anisotropy. Phys. Rev. Lett., 99, 217208, 2007. 13, 22, 29 [21] Hecht, E. Optics. Addison Wesley, 2002. 15 [22] Wayne, R. O. Light and video microscopy. Academic Press, 2013. 16 [23] Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods, 9, 671675, 2012. 20 [24] Bustingorry, S., Kolton, A. B., Giamarchi, T. Thermal rounding of the depinning transition in ultrathin Pt/Co/Pt lms. Phys. Rev. B, 85, 214416, 2012. 22 [25] Jeudy, V., Mougin, A., Bustingorry, S., Savero Torres, W., Gorchon, J., Kolton, A. B., et al. Universal Pinning Energy Barrier for Driven Domain Walls in Thin Ferromagnetic Films. Phys. Rev. Lett., 117, 057201, 2016. 23 [26] Edelstein, A., Tsuchida, M., Amodaj, N., Pinkard, H., Vale, R., Stuurman, N. Advanced methods of microscope control using micro-Manager software. Journal of Biological Methods, 1, 2014. 23 [27] Edelstein, A., Amodaj, N., Hoover, K., Vale, R., Stuurman, N. Computer Control of Microscopes Using micro-Manager. John Wiley y Sons, Inc., 2001. 23 [28] Clauset, A., Shalizi, C. R., Newman, M. E. J. Power-Law Distributions in Empirical Data. SIAM Rev., 51, 661, 2009. 32 [29] Cáceres, M. O. Elementos de estadística de no equilibrio y sus aplicaciones al transporte en medios desordenados. 2002. 37 [30] Chauve, P., Giamarchi, T., Doussal, P. L. Creep via dynamical functional renormalization group. Europhys. Lett., 44, 110115, 1998. 53 [31] Ferrero, E. E., Bustingorry, S., Kolton, A. B., Rosso, A. Numerical approaches on driven elastic interfaces in random media. Comptes Rendus Physique, 14, 641 650, 2013. 57 |
| Materias: | Física |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Resonancias magnéticas |
| Código ID: | 595 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 02 May 2017 17:45 |
| Última Modificación: | 09 May 2017 12:38 |
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