INDICE
1. Introduzione2. Fenomenifisicidinteresse
a. Ferromagnetismob. Antiferromagnetismoefenomenidinterfaccia
3. Strumentazione4. Esperimentieanalisidati
a. Annealingefieldcoolingb. Campionianalizzatiemisureeffettuatec. Analisidati
5. ConclusioniQuestatesiunabozza,mancaancoralaparte4.ce5(analisidatieconclusioni),chestimooccuperannocirca6pagine.Mandoquestaversionepercapiresevabenelimpostazionegeneraleesoprattuttosedevoandarepineldettaglionellaspiegazionedialcuneparti(adesempioilferromagnetismoforsetrattatoinmanieratropposuperficiale?).Durantelaletturasipossonoincontrarevariedomandescrittetraparentesiingrassetto,sonoalcunecosechemichiedoemiappuntodurantelascrittura.
INTRODUZIONE
NelpresenteelaboratosivuolepresentareillavorodiricercaeanalisidatieffettuatodameedalcollegaMattiaBertesinapressoilNaBISlaboratoriodiNanomagnetismoperlaBiotecnologiaelaSpintronica,sottolasupervisionedelprofessorMatteoCantoniedeiricercatoriChristianRinaldieLorenzoBaldrati:ilteamgestitodalprofessorRiccardoBertacco.
IlNaBiSunlaboratoriosituatoallinternodelPolifab,lanuovafacilityperlafabbricazionedimicroenanostrutturedelPolitecnicodiMilano,chesioccupanellospecificodiricercanellambitodelnanomagnetismo,perapplicazioniinbiotecnologiaespintronica.Lanostraattivitdilaboratorioprogettuale,delladuratadiduesettimane,siinseriscenelcampodellaAFMSpintronics(spintronicadiantiferromagneti),oggettodiricercadelprogettoMAGISTER.IlprogettoMAGISTER,sottoladirezionedelprof.MatteoCantoni,unprogettodiricercachesiproponedisfruttarelordinamentoantiferromagneticodialcunimaterialiperlarealizzazionedidispositividautilizzarenellacostruzionedimemoriemagnetichedinuovagenerazione.
Lememoriemagnetiche,comegliharddisk,fannogipartedellatecnologiaodiernalaspintronicaAFMunabrancaemergentedellelettronicadispinlacuiideaallabasequelladiottenereunamaggiorescalabilit,robustezzaedaffidabilitdeidispositivi,memorizzandoinformazioniincelleantiferromagnetiche.
Difatti,leproprietdegliantiferromagnetisonoidealiinfunzioneditalescopo:essi,adifferenzadeiferromagneti,sonopraticamenteinsensibiliaperturbazioniesterne(campimagneticiapplicati)eciconcorreperfettamentesiaconlanecessitdicrearememoriemagnetichesemprepidensedicelle,siaconlavolontdirenderequestepiresistentieduratureneltempo.
Durantelesperienzadilaboratorio,cisiamooccupatidianalizzarediverseeterostrutture,lacuicomposizionedibasemostratainfigura1.Inparticolarelobiettivoeradicaratterizzarelarispostamagneticadiquestifilmsottiliinfunzionedellospessoredeilayer,delcappingutilizzatoedellatemperaturadelcampione.
Intotalesonostatianalizzati4campionidiversi,denominatiIrMn69,IrMn70,IrMn72,IrMn73,doveinumeriinsuffissoindicanodiversitipidicappingespessoredellostratoantiferromagnetico(IrMn)labasediTa,Ru,Ta,CoFeBcomuneatuttiicampioni.Unadescrizionespecificadellacomposizionediognicampionevienedataneiprossimiparagrafi.
Loggettoprincipaledellenostremisurestatoilciclodiisteresidelmateriale
ferromagnetico(FM),conlapresenzadiunantiferromagnete(IrMn,AFM)allinterfaccia.
Figura 1 Composizione delleterostruttura. Le sigle FM e AFM indicano che il materiale rispettivamente un ferromagnete o un antiferromagnete lo spessore dei layer sempre uguale per ogni campione, fatte eccezioni per lIrMneperilcapping.IlmaterialedelcappingpuessereRuoMgO.
Icampionisonostatirealizzatiprimadelliniziodellanostraattivitlaboratoriale,tramiteilprocessodiMagnetronSputteringdevodescriverlo?utilizzandolamacchinapresentealPolifabAJAATCOrion.
FENOMENIFISICIDINTERESSEFerromagnetismo(quantodevospiegare?quantodareperscontato?)Intuttiifilmanalizzatierapresenteunostratodimaterialeferromagnetico:ilCoFeB(cobaltoferroboro).Comenoto,imaterialiferromagneticisonosolitamentemetalli,icuiatomi(ioni)allinternodelreticolohannouninterazionetaledarendereminimalenergiaquandolaconfigurazionetradueioniviciniquelladispinparalleli1.Senzaentrareneldettagliodelsignificatoalivellomicroscopico,siricordanoleprincipaliproprietegrandezzemacroscopichedinteresseperimaterialiferromagnetici:
1) Isteresimagnetica2) Transizioneferromagneteparamagnete3) LeggediCurieWeiss
Listeresi(omemoria)magneticalaproprietdeiferromagnetipercui,
fissatounvaloredelvettoreH(campomagneticodovutoallesolecorrentidiconduzione),esistonopivaloripossibilidelvettoreM(vettoredimagnetizzazionenettadelmateriale)equindidelcampoB(campototaleinternoalmateriale,anchedettoinduzionemagnetica).Seilmaterialelineare,alloraivettoriH,BeMsonotuttiparallelitradiloro,eindicandoconH,B,Miloromoduli,sipossonotracciarele
1Conspinquisiintendelospintotaledellatomoallinternodelreticolo,cherappresentaquindi,supponendocheilmomentoangolareorbitaledeglielettronisiasoppressodalcampocristallino(quenching),unagrandezzadirettamenteproporzionalealmomentomagneticodellatomo,secondolarelazione=(e/m)S
curveB(H)eM(H),chehannolaformadiciclidisteresi.FacendovariarequindiH(chedipendedallesolecorrentidiconduzione,equindidalcircuitoesterno),emisurandoB(oM),sipossonotracciarelecurvesopracitate.Unesempiodelpossibilerisultatodiquestamisuravisibileinfigura2.
Figura2.ConfrontofraB(H)eM(H).Sinoticheiltrattoacorrispondeallacurvadiprimamagnetizzazione,eperognivalorediH,ilrispettivovalorediBoMdipendeanchedalladirezionedipercorrenzadelciclo,edunquedallastoriadelmateriale.InoltreesisteunvalorediHperilqualeMraggiungeilsuovaloremassimo,mentreB,anchedopoquelvalore,crescelinearmente.(nota: )(Du)(H )B = 0 +M DescrittoqualitativamentelandamentoM(H),sidefinisconoleseguentigrandezzedinteresseperilnostrostudio:
Msatdettamagnetizzazionedisaturazione,lamassimamagnetizzazionepossibileperunferromagnete,corrispondenteallasituazioneincuituttiidipolimagneticiinternialmaterialesonoallineatilungolastessadirezione.Siccomequestidipolipossonoessereallineatialmassimotuttiparallelamente
ataledirezioneotuttiantiparallelamente,nerisultacheMsatlamassimamagnetizzazioneopposta(siricordache ). n M =
Hc,dettocampocoercitivo,ilvaloredicampoesternoapplicatopercuiM(H)passadapositivoanegativoo,inaltreparole,quelvalorediHpercuiilmaterialeinvertelapropriamagnetizzazione.Questopassaggiopuavvenire
inmododiscontinuo(passandodaMsata+Msat),nelcasodiuncampionemonocristallinoemonodominio,oppureinmodocontinuo,conferendounaformasmussataalciclodisteresi.Inognicasovaleperqualsiasi
ferromagneteisolatocheilcampocoercitivodiandatasiaugualeinmoduloaquellodiritorno,ciolamagnetizzazionepassadanegativaapositivaper
H=HcedapositivaanegativaperH=Hc.
Altracaratteristicaimportantedeiferromagnetiquelladieffettuareuna
transizioneaparamagnete,superataunacertatemperatura,dettatemperaturadi
Curie,Tc.Superataquestatemperatura,lenergiaassociataallinterazionediscambio,
responsabiledellordinamentoferromagnetico,diventaminoredellenergiaassociataallagitazionetermica,cheriescequindiaromperelordinamentoearendereidipolinelreticololiberidiassumerediversedirezionitradiloro,generandocosuncomportamentoparamagnetico. Sihainoltrechelasuscettivitmagneticadelmaterialedescresceinmodoinversamenteproporzionaleconlatemperatura,esattamentecomeinunparamagnete,maliperbolecentratainT=TcinvececheinT=0comeperiparamagnetinormali,seguendolaleggediCurieWeiss: . = cost.TTc Neiferromagnetidunque,ilvaloredellamagnetizzazionedipendedalcampoesternoapplicato,cheingradodicambiarla,edesisteanchelapossibilit,aldisottodellatemperaturadiCurie,cheilmaterialeassumaunamagnetizzazionenonnullaancheconcampoesternoapplicatonullo.Antiferromagnetismoefenomenidinterfaccia
Figura 3. Ordinamento ferromagnetico e ordinamento antiferromagnetico (Treccani)
Imaterialiantiferromagnetici,analogamenteaiferromagneti,sonosolitamentemetalliincuigliioninelreticolopossiedonounmomentomagneticononnullo.
Comeneiferromagneti,gliioniviciniinteragisconotradilorotramitelinterazionediscambio(dinaturaelettrostatica),cheper,inquestocaso,rendeminimalenergiaquandodueionivicinisonoinconfigurazionedispinantiparalleli.
Questadifferenzafascheallinternodelmaterialesigeneriunordinamentoantiferromagnetico,ovverounordinamentoincuiglispindidueioniadiacentisiasempreantiparallelo.
Comeneiferromagnetiesisteunadirezionepreferenzialerispettoallaqualeisingolidipolitendonoadallinearsi(siaparallelamentecheantiaparallelamente)taledirezionedatadallastrutturacristallinadelmateriale.
Alcontrariodeiferromagneti,lamagnetizzazionenettadiquestimaterialisemprenulla,epraticamenteinsensibilerispettoacampiesterniapplicati.
Anchenelcasodegliantiferromagnetiesisteunatemperaturacritica,oltrelaqualelordinamentomagneticomacroscopicodeidominicristallinivienedistrutto
taletemperaturadettatemperaturadiNel(TN)eimaterialiantiferromagneticisubisconounatransizioneaparamagnetisuperataquestatemperatura.
DallecaratteristicheappenadescrittesievincechelostudiodiquestimaterialiattraversomisuremagnetichesiamoltolimitatoaifinidellanostraricercastatoanalizzatounfenomenocheaccadequandoallinterfacciaconunmaterialeAFM(nelnostrocasoIrMn)siapostounostratodimaterialeFM(pernoiilCoFeB):questofenomenochiamatoExchangeBias.
LexchangebiasunaanisotropiaindottanelmaterialeFMquandolinterastruttura(AFMFM)vieneraffreddatasottoleffettodiuncampomagneticoapplicatopartendodaunacertatemperatura epassandoattraversolatemperaturadiNel(T
)dellantiferromagnete(ovvero ).TN TN < T Inuntalescenario,selatemperaturadiCurie( )delferromagneteTC
superiorea ,esisteunistanteditempoincuiilferromagnetehaunaTN magnetizzazionenettanonnulla,conunacertadirezionedeterminatadalcampoesterno,mentrelantiferromagnetesitrovanellacondizionediparamagnete,ovveroconipropridipoliorientaticasualmente,sottolazionedellagitazionetermica.Raffreddatoilmaterialealdisottodi cisipuragionevolmenteaspettarecheleTN direzionidellordinamentoantiferromagneticoedellordinamentoferromagneticodeiduestratisianoentrambeimpostedalcampoesterno.
Questoprocessodiraffreddamentovienedettofieldcoolingeddescrittomeglioneiprossimiparagrafi.
Fenomenologicamente,laconseguenzadiquestanuovasituazionerisultatangibilemisurandoilciclodiisteresidelsistemaFMAFM.Infatti,detto ilmoduloH delcampoesternoe ilmodulodellamagnetizzazionedelsistema,lacurvaM (H) M misuratasperimentalmenterisultatraslataedilatatalungolasse rispettoalcicloH diisteresichesiavrebbeanalizzandoilsoloferromagneteisolato .2
2Nonsievidenziaalcunatrasformazione(traslazione,dilatazione)lungolasseM.Ineffetti,seciaccadessesarebbecontrointuitivo:ilvaloremassimo(ominimo)dellamagnetizzazionedelnuovo
Figura 4. Esempio di misura di un ciclo di isteresi con exchange bias, la misura si riferisce a un film sottile con due strati FeF2/Fe a T=10K. Le unit di misura dei due assi sono in c.g.s anzich in SI, e sullasse delle ordinate riportato il momento magnetico complessivo anzich la magnetizzazione. (1 Oe = 103/4 A/m 1 emu = 103 Am2).DaNogues.Laspiegazionediquestofenomenoesuladagliobiettividiquestatesi,richiedendoconoscenzedinanomagnetismosipuprendereinconsiderazioneunaspiegazioneintuitivanellaqualelinterazionediscambiotraglielettronidegliatomiallinterfacciatrailmaterialeFMequelloAFMinteragiscanotramitelinterazionediscambio,chetendeamantenereglispinsempreparallelioantiparalleli,esercitandocosunmomentotorcentesuglispindellostratoFM,chequinditendonoarimanereallineatiinuncertomodo.Inquestapitturasicreerebbeunanisotropiaperlaqualeesisteunversodellamagnetizzazioneprivilegiato:affinchquestaconfigurazionestabilevengameno,necessariounintensocampoesterno.Alcontrario,sesitentadipassaredallaconfigurazioneinstabileaquellaprivilegiata,linterazionediscambiocontribuisce,insiemeallazionedelcampoesterno,adinvertirelamagnetizzazione.
sistemanonpuesserediversodaquellodelferromagneteisolato,essendonullalamagnetizzazionedellAFM.
Figura 5. Diagramma schematico delle configurazioni di spin di uninterfaccia FMAFM in diversi momenti di un ciclo di isteresi nel caso in cui sia presente exchange bias. Si noti che le configurazioni di spin sono semplici illustrazioni e non indicano uneffettivarotazionedellamagnetizzazione.(daNogues)Leffettodellexchangebiassipuquantificareattraversoduenuovegrandezzecaratteristiche.Detti e rispettivamenteicampicoercitividiandataeritorno sidefiniscono:HC
+ HC 3
loshiftdelciclosullassedelleascisse:HEX HEX = 2H +HC
+C
lacoercitivit,inquestocasodefinitacomelasemiampiezzadelciclo:HC
. HC = 2H HC
+C
Eevidenteche,scaldandoilmaterialefinoasuperare ,lexchangebiasTN nonsimanifesta,inquantolAFMdiventaunparamagnetesoprataletemperatura.
Nellospecifico,per cisiaspettachelexchangebiassparisca,ovveroT TN siannulli,inquantoilciclodiisteresidiunferromagnetesemprecentratoHEX
nellorigine,eche raggiungailsuovaloreminimo(manonnullo).HC Inrealt,latemperaturaallaquale siannullavienesolitamentechiamataHEX
temperaturadibloccaggio,eindicatacome sperimentalmentequestaTB temperaturaminoredellatemperaturadiNel.
3Essiorasonodiversiinmodulo,contrariamenteaquantoaccadeperunferromagneteisolato.
Datequesteconsiderazioni,unasequenzaintemperaturadimisuredeiciclidiisteresidelleterostrutturaAFMFMdovrebbefornireimportantiinformazioniriguardoallatemperaturadiNeldellAFM.Lanostraricercasisvoltainquestadirezione,effettuandomisureripetutedeiciclidiisteresifacendovariarelatemperaturadelcampione.
STRUMENTAZIONE
Figura 6. Microsense Easy VSM Lo strumento utilizzato nel laboratorio per la caratterizzazione magnetica delle eterostrutture. La figura mette in evidenza tre parti diverse: A il sistema di elettromagneti e bobine il cui dettaglio visibile nella pagina successiva, B il sistema meccanico che mette in moto il campione, C lunit di controllo, comprensiva di computer, generatore, controllidellazotoedellatemperatura.LostrumentoprincipaleutilizzatodurantelanostraattivitstatoilMicrosenseEasyVSMVibratingSampleMagnetometer.Questostrumentoingradodimisurarelamagnetizzazionediunmateriale,econtemporaneamentediapplicareuncampomagneticouniformelentamentevariabileneltempo.Inquestasituazione,dato H fissatodallostrumento,emisuratalamagnetizzazione inogniistanteditempo,siM putracciareilciclodiisteresidiundatocampione.Lostrumentosidivideindueparti:ununitdimisura,eunaltradicontrollo,allaqualecollegatouncomputersucuiunsoftwareappositoraccoglie,salvaemostrasuungraficoleinformazioniricevutedalVSM.
IlfunzionamentodiquestostrumentosibasasullanotaequazionediMaxwell,anchedettaLeggediFaradayLenz(riportatainformadifferenziale). E = tB
Secondoquestaequazione,uncampomagneticovariabileneltempoproduceuncampoelettricononconservativo,lacuicircutazionevale(perilteoremadiStokes):
.Ricordandoche ,misurando sihaunamisuraem dsf =
tB (H )B = 0 +M em(t) f
indirettaanchedi .M Aquestoscopodunque,ilcampioneda
analizzarevienepostosuunabacchettadiquarzo,cheasuavoltavienefattavibraregraziealmotoredelVSMinmezzoadueelettromagneti(quellichegeneranoilcampo H esterno).Inprossimitdelcampionesonoposti2avvolgimenti,tramiteiqualivienemisuratala
indottadalmovimentodelcampione.Ilemf flussodiBattraversogliavvolgimenticambianeltempoinbasealmovimentodelcampione,conoscendoquestomovimento,misurandolafemesapendoH,sipuderivarelamagnetizzazioneM.Intuttocioccorreconoscerelageometriadelproblema,cheinparteconsistenelladisposizionedeimagneti,delcampioneedelle
bobine,notiapriori,inpartedeveincludereanchelinformazionedelladimensionedelcampione.
UnaltraimportantecaratteristicadelVSMquelladipoterfarvariarelatemperaturadelcampione:questultimopuessereimmersoinazoto,chevieneriscaldatotramiteunapiastraelettrica,oraffreddatotramiteunoscambiatoredicalorecollegatoadunserbatoiodiazotoliquido.Complessivamente,lambientedimisuradelVSMrisultamoltomovimentatoperci,perrenderelamisurapiaccuratapossibile,siusanodiversiaccorgimenti:
perevitarechelamagnetizzazionevengainfluenzatadacomponentichenonprovengonodalmaterialedaanalizzare,siusaunabacchettadiquarzoeunnastrointeflonpersostenereilcampione.Entrambiquestimaterialisonodiamagnetici,equindiapportanouncontributoallamagnettizzazionechedecrescelinearmentecon ,echecomunquerisultatrascurabilerispettoH allelevatarispostamagneticadelcampione.Inognicaso,vienecalibratolostrumentoaffinchpossarimuovereautomaticamentequestobackground.
Permisurarelacorrenteindottadallavibrazionedelmagnetebasterebbein
lineadiprincipiounasolabobina,lutilizzodiduebobineposte
simmetricamentefunzionalearimuoveredallamisuraeventualidisturbiprovenientidacampimagneticiesterni(qualsiasiflussononprovenientedalcampioneduncontributopositivoperunabobinaenegativoperlaltra).
Pertrasmetteresegnalianalogicidallostrumentoallunitdicontrolloviene
utilizzatounparticolareamplificatore,dettolockin.Questoamplificatoresostanzialmenteunfiltropassabasso(unsistemaintegratore),utilearimuoveredisturbiadaltafrequenza.
IlrisultatofinalediunamisuradelVSM(delladuratadicirca1h)unasequenzadivalori,perogniistanteditempo,deimodulideicampi e .IdativengonosalvatiH M sulcomputeradessocollegatosottoformadifileditesto(.vhd)checontengonoanchelatemperaturadilavoro.Perognimisuravienegeneratoancheunfileriassuntivoconungraficodelciclodiisteresieunapanoramicadellegrandezzedinostrointeresse,come e .HEX HC PerlanalisideidatistatocomunquepreferibileelaborareifiledioutputdellostrumentoquestolavorostatoeffettuatoconMATLAB,utilizzandounalibreriasviluppataoriginariamentedaChristianRinaldi,allaqualeioeilmiocollegaabbiamoapportatodiversemodificheedimplementazionifunzionaliainostriscopi.
ESPERIMENTIEANALISIDATIAnnealingeFieldCoolingIlprocessodiannealing(ricottura)unprocessofondamentalesiaperinostriesperimenti,siaingeneraleperlascritturadiinformazioniinmaterialimagnetici.EssopermettedimodificareladirezionepreferenzialedellordinamentoantiferromagneticodellostratodiIrMnpresenteneicampionistudiati.
InlineadiprincipiositrattadiscaldareilmaterialefinoaoltrepassarelatemperaturadiNel,enelfrattempodisottoporloaduncampomagneticoesternocoscchlamagnetizzazionedelmateriale,oradiventatoparamagnetico,dipendada
,equindisipossaorientareapiacere.Operativamenteper,latemperaturadiH Neldelcampionenonnotaapriorieconoscerlalobiettivodelnostrostudio,perquestomotivosisceltoconvenzionalmentediportaresempreilmaterialeaunatemperaturadi250,cheaposteriorisidimostrataadeguataalloscopo.
Unavoltaportatoilcampioneallatemperaturastabilita,silasciailtuttoinunasituazionestatica(temperaturafissaecampomagneticostatico)peruncertolassoditempo(solitamentesiscelto10minuti).Ilcampomagneticoapplicatosceltoera
di4000Oe( 3,2x105A/m,corrispondenteaun nelvuoto), , T B 0 4 sufficientementeelevatoperportareilcampioneasaturazione.
Unavoltaasaturazione,isingolidipolimicroscopicipresentinellIrMnsonoallineatialcampomagneticoesternoeancheallamagnetizzazionedelCoFeB,chesempresensibileacampiesterni,essendoferromagnetico.
Ilfieldcoolingilprocedimentoinversoesuccessivoallannealing:abbassandoconcontinuitlatemperaturadelcampionealdisottodi ,lostratodiTN IrMntornaadessereantiferromagneticomaladirezionedeidipoliaquestopuntostabilitadalladirezionediHedallamagnetizzazionedelferromagnete:infattiglispinallinterfacciaFMAFMcontinuanoainteragireperinterazionediscambio,esonocostrettiastareparallelioantiparalleli,comedescrittosopra.Riportatoilcampioneatemperaturaambiente,sihacheiduestratidiFMeAFMsonoaccoppiatitramiteinterazionedicambio,esimanifestaexchangebiasnelciclodiisteresi.
EntrambequesteoperazionisipossonocompieretramiteilVSM,essoinfattidisponediuncontrollomanualechepermettediregolaretemperatura,campomagneticoapplicatoevelocitconcuilatemperaturasaleoscende(impostatadidefauta120K/min).
Icampionianalizzatisonotuttistaticresciutisottolazionediuncampomagneticoapplicato,lacuidirezionevieneriportatasuiframmentistessiconisimbolididuefrecce.QuestosignificacheteoricamenteglistratiAFMeFMsonoaccoppiatiancheneicampionivergini,senzabisognodieffettuareannealinginpraticaper,tuttiicampionieranogistatimisuratiinaltreoccasioni,emoltevolteportatisopralalorotemperaturadiNel(uncampionemaimisuratosidicevergine,cstataunasolaoccasionedianalizzarneuno).Acausadici,ilprocessodiannealing+fieldcoolingstatoattuatosuquasituttiicampioniprimadiognimisura.Campionianalizzatiemisureeffettuate
Comeaccennatonellintroduzione,durantelanostraattivitcisiamooccupatidicaratterizzarediverseeterostrutture,tuttecompostedaunabasediTa,RueTaeunostratodiCoFeB(ferromagnetico),consoprapostounostratodiIrMneuncappingdimaterialevariabile.Ledifferenzetraidiversifilmsottiliriguardanosolamenteilmateriale,lospessoredelcappingelospessoredellostratoAFMinbaseaquestivalorisonostatiassegnatidiversinomiaicampioniledifferenzetraessisonoriportatenellatabellaseguente.
Nome SpessoreIrMn MaterialeCapping SpessoreCapping
IrMn69 7nm Ru 2nm
IrMn70 7nm MgO 2nm
IrMn72 20nm nessuno
IrMn73 1,5nm Ru 1nmOltreaquestanomenclatura,senedovrebbeaggiungereunaltrache
specificaanchequaleframmentodiognicampionestatomisurato.Questaprecisazionenecessarianellambitodellaboratoriopoichogniframmentohasubitounastoriadiesperimentidiversi,cheinfluenzalemisurazionisuccessiveinquestoelaboratoinvece,icampionivengonodifferenziatiunicamenteinbaseallalorocomposizione(cappingespessoreIrMn) .4
Rispettoatuttiicampionisonostateeffettuatesequenzedimisuredeiciclidiisteresifacendovariarelatemperatura,inmodotaledapoterosservareaqualetemperaturalegrandezze e raggiungonoillorominimo,perestrarrequindiHEX HC la ela (temperaturadibloccaggio)diognieterostruttura.IlconfrontoditutteTN TB lemisureriguardoaidiversicampionivienepresentatopineldettaglionellavorodelmiocollegaMattiaBertesina.
LoggettoprincipalediquestatesilacaratterizzazionecompletadellarispostamagneticadelcampioneIrMn69,ovveroquelloconilcappingdiruteniospesso2nmeconlostratodiIrMnspesso7nm.
Diquestocampionesonostateeffettuatemisuredidiversiframmenti,indiversecondizioni:
Sequenzaintemperaturaperdeterminare e sudiversiframmenti.LeTN TB temperaturededotteconcordanofraloroperidiversiframmenti,sebbenelandamentodi e siaabbastanzadiversoperognicampione.HEX HC
Sequenzainangolodellemisuredeiciclidiisteresiperverificareladirezionalitdellordinamentoantiferromagnetico.
Sequenzaintemperaturadellemisuredeiciclidiisteresioutofplane,ovveroconlasuperficiedelcampionepostaperpendicolarmenterispettoalcampoesternoapplicato.Inquestocasosicercava
4Sceltagiustificatadalfattocheognimisuravieneeffettuatasolosuccessivamentealprocessodiannealingefieldcooling,cherendeirisultatisperimentialidipendentisolamentedalmaterialeenondallastoriaprecedente,almenoinlineadiprincipio.
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